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第3节 气体的等容变化和等压变化
一、等容过程
1．等容过程：气体在体积不变的情况下发生的状态变化过程叫做等容过程．
2．一定质量气体的等容变化
3．查理定律：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比（ p T ） ．
可写成　　　　　　　或
（1）查理定律是实验定律，由法国科学家查理通过实验发现的．
（2）适用条件：气体质量一定，体积不变．
（3）在p/T=C中的C与气体的种类、质量、体积有关．
　注意：p与热力学温度T成正比，不与摄氏温度成正比，但压强的变化 p与摄氏温度 t的变化成正比．
（4）一定质量的气体在等容时，升高（或降低）相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的．
（5）解题时前后两状态压强的单位要统一．
4．等容线
（l）等容线：一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强p跟热力学温度T的正比关系p－T在直角坐标系中的图象叫做等容线．
（2）一定质量气体的等容线p－T图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映体积大小，如图所示．
（3）一定质量气体的等容线的物理意义．
　①图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等容线上各状态的体积相同
②不同体积下的等容线，斜率越大，体积越小（同一温度下，压强大的体积小）如图所示，V2应用
①汽车、拖拉机里的内燃机，就是利用气体温度急剧升高后压强增大的原理，推动气缸内的活塞做功．
②打足了气的车胎在阳光下曝晒会胀破
③水瓶塞子会迸出来．
二、等压过程
1．等压过程：气体在压强不变的情况下发生的状态变化过程叫做等压过程．
2．一定质量气体的等压变化．
3．盖·吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度成正比（ V T ）.
可写成　　　　　　　或
（1）盖·吕萨克定律是实验定律，由法国科学家盖·吕萨克通过实验发现的．
（2）适用条件：气体质量一定，压强不变．
（3）在 V/Ｔ=C 中的C与气体的种类、质量、压强有关．
　注意： V正比于T而不正比于t，但 V t
（4）一定质量的气体发生等压变化时，升高（或降低）相同的温度，增加（或减小）的体积是相同的．
（5）解题时前后两状态的体积单位要统一．
4．等压线
（1）等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中，体积V与热力学温度T的正比关系在V－T直角坐标系中的图象叫做等压线．
（2）一定质量气体的等压线的V－T图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映压强大小，如图所示．
（3）一定质量气体的等压线的物理意义
　①图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等压线上各状态的压强相同．
　②不同压强下的等压线，斜率越大，压强越小（同一温度下，体积大的压强小）如图所示ｐ2<ｐ1 ．
三、 气体实验定律的微观解释
1．玻意耳定律
一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是________。在这种情况下，体积减小时，分子的________增大，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就________，气体的压强就________。
2．盖-吕萨克定律
一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能________；只有气体的体积同时增大，使分子的________减小，才能保持压强不变。
3．查理定律
一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的________保持不变。在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能________，气体的压强就________。
一定的
数密度
多
增大
增大
数密度
数密度
增大
增大
小结：
　一定质量的气体在等容变化时，遵守查理定律．
　一定质量的气体在等压变化时，遵守盖·吕萨克定律．
可写成　　　　　　　或
可写成　　　　　　　或
1．在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，这种现象的主要原因是(　　)
A．软木塞受潮膨胀
B．瓶口因温度降低而收缩变小
C．白天气温升高，大气压强变大
D．瓶内气体因温度降低而压强减小
D
2．(多选)如图所示，是一定质量的理想气体三种升温过程，那么，以下四种解释中正确的是(　　 )
A．a→d 的过程气体体积增加
B．b→d 的过程气体体积不变
C．c→d 的过程气体体积增加
D．a→d 的过程气体体积减小
AB
3.一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增量为Δp1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，所增压强Δp2，则Δp1与Δp2之比是（　　）
A.10∶1 B.373∶273 C.1∶1 D.383∶283
C
4．一定质量的气体，压强保持不变，下列过程可以实现的是（ ）
A.温度不变，体积增大
B.温度升高，体积减小
C.温度升高，体积增大
D.温度不变，体积减小
C
5.一定质量的某种气体自状态A经过状态C变化到状态B，这一过程中V-T图上的表示如图所示，则（ ）
A. 在过程AC中，气体的压强不断变大
B.在过程CB中，气体的压强不断变小
C. 在状态A时，气体的压强最大
D.在状态B时，气体的压强最大
ABD
6.某种气体在状态Ａ时压强2×105Pa,体积为1m3,温度为200K,(1)它在等温过程中由状态A变为状态B,状态B 的体积为2m3,求状态B 的压强.(2)随后,又由状态B 在等容过程中变为状态C ,状态C 的温度为300K,求状态C 的压强.
A B C
解(1)气体由状态A 变为状态B 的过程遵从玻意耳定律.
由pAVA= PBVB,　　　　 PB=105Pa
(2)气体由状态B变为状态C的过程遵从查理定律.
由 pc=1.5×105Pa

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