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2.5 气体的等容变化和等压变化 预习案 高二物理教科版（2019）选择性必修第三册
1.气体的等容变化和等压变化。
2.气体的等容变化和等压变化的规律及其表达式，并学会应用规律解决实际问题p-T、V-T图像的物理意义。
3.认识理解气体，了解理想气体的状态方程。
重、难点
气体等容变化和等压变化的规律的应用。
一、气体的等容变化
1.等容变化
一定质量的某种气体，在保持体积不变的情况下，压强随温度的变化.
2.气体等容变化的规律
（1）内容：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①________
（2）表达式：②__________________ .
（3）适用条件：a.气体的③_________不变；b.气体的④_________不变，
二、气体的等压变化
1.等压变化
一定质量的某种气体，在保持压强不变的情况下，体积随温度的变化，
2.气体等压变化的规律
（1）内容：一定质量的气体，在保持压强不变的情况下，体积V与热力学温度T成正比
（2）表达式：⑤__________________.
（3）适用条件：a.气体的⑥_________不变；b.气体的压强不变，
三、气体实验定律的微观解释
1.气体等温变化规律的微观解释
一定质量的气体，温度不变时，气体分子的平均动能一定.气体体积越小，分子的密集程度越大，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数⑦_________，气体的压强就越大.
2.气体等容变化规律的微观解释
一定质量的气体，体积不变时，单位体积中的分子数也不变.当温度升高时，分子热运动的平均动能增大，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多，从而使得气体的压强随之⑧_________.
3.气体等压变化规律的微观解释
一定质量的气体，当温度升高时，分子热运动的平均动能增大，这会使气体对器壁的压强增大.要压强保持不变，必须减小气体分子的密集程度，宏观上表现为气体体积的增大
四、理想气体
1.理想气体
（1）定义：在任何温度、任何压强下都遵守气体实验定律的气体，
（2）实际气体可看作理想气体的条件
a.温度不太低（相对室温） b.压强不太大（相对大气压）
2.理想气体的状态方程
（1）一定质量的某种理想气体满足这样的关系：
p1V1T1 = p2V2T2 或 pVT = C（常量）
（2）适用条件：一定质量的某种理想气体
参考答案
①正比 ②pT = 常量 或 p1T1 = p2T2 ③质量 ④体积 ⑤VT = 常量 或 V1T1 = V2T2 ⑥质量 ⑦越多 ⑧增大
1.如图所示，一定质量的理想气体用质量可忽略的活塞封闭在导热性能良好的汽缸中，活塞的密封性良好.将汽缸的底部悬挂在天花板上，用一段轻绳将活塞和质量为的物体拴接在一起，物体置于水平面上，开始轻绳刚好伸直但无作用力.已知活塞与汽缸底部的间距为，活塞的横截面积为，外界环境的压强为，温度为，忽略一切摩擦，重力加速度.降低环境温度，当物体与水平面之间的弹力恰好为零时环境温度为( )
A.300 K B.330 K C.370 K D.400 K
2.如图所示，两点表示一定质量的理想气体的两个状态，则气体在两个状态的体积之比为( )
A.3:1 B.1:3 C.9:2 D.2:9
3.一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为，下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
4.一定质量的气体经历一系列状态变化，其图线如图所示，变化顺序由，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直。气体在此状态变化过程中( )
A.，压强减小、温度不变、体积增大
B.，压强增大、温度降低、体积减小
C.，压强不变、温度升高、体积减小
D.，压强减小、温度升高、体积不变
答案以及解析
1.答案：A
解析：设物体与水平面之间的弹力恰好为零时，轻绳的拉力为F，缸内气体压强为，对活塞受力分析得，对物体受力分析有，联立解得.缸内气体做等容变化，根据查理定律有，其中因开始细绳刚好伸直但无作用力知，解得，A正确.
2.答案：D
解析：根据理想气体状态方程有，得，故D正确。
3.答案：D
解析：由理想气体状态方程可知，当时，体积和热力学温度成正比，则AB错误；由理想气体状态方程可知，C错误，D正确。
4.答案：A
解析：由题图可知，过程，气体压强减小而体积增大，气体的压强与体积倒数成正比，则压强与体积成反比，气体发生的是等温变化，故A正确；由理想气体状态方程可知，由题图可知，连接Ob的直线的斜率小，所以b状态时的温度低，过程温度升高，同时压强增大，且体积也增大，故B错误；由题图可知，过程，气体压强p不变，而体积V变小，由理想气体状态方程可知气体温度降低，故C错误；由题图可知，过程，气体体积V不变，压强p变小，由理想气体状态方程可知，气体温度降低，故D错误。

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