理想氣體等溫變化

1、氣體的等溫、等壓、等氣體的等溫、等壓、等容變化容變化理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程一一. .理想氣體理想氣體 假設這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓假設這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強下都能嚴格地遵循氣體實驗定律強下都能嚴格地遵循氣體實驗定律, ,我們把這我們把這樣的氣體叫做樣的氣體叫做“理想氣體理想氣體”。理想氣體具有以下特點理想氣體具有以下特點: :1.1.氣體分子可以視為質(zhì)點。氣體分子可以視為質(zhì)點。2.2.氣體分子在運動過程中氣體分子在運動過程中, ,除碰撞的瞬間外除碰撞的瞬間外, ,分子分子之間以及分子和器壁之間都無相互作用力之間以及分子和器壁之間都無相互作用力無分子勢能無分子勢

2、能。3.3.分子之間和分子與器壁之間的碰撞分子之間和分子與器壁之間的碰撞, ,都是完全都是完全彈性碰撞彈性碰撞. .除碰撞以外除碰撞以外, ,分子的運動是勻速直線運分子的運動是勻速直線運動動, ,各個方向的運動機會均等各個方向的運動機會均等. .理想氣體是不存在的理想氣體是不存在的. .1 1、在常溫常壓下、在常溫常壓下, ,大多數(shù)實際氣體大多數(shù)實際氣體, ,尤其是那尤其是那些不易液化的氣體都可以近似地看成理想氣些不易液化的氣體都可以近似地看成理想氣體體. .2 2、在溫度不低于負幾十攝氏度、在溫度不低于負幾十攝氏度, ,壓強不超過壓強不超過大氣壓的幾倍時大氣壓的幾倍時, ,很多氣體都可當成理

3、想氣體很多氣體都可當成理想氣體來處理來處理. .3 3、理想氣體的內(nèi)能僅由溫度和分子總數(shù)決、理想氣體的內(nèi)能僅由溫度和分子總數(shù)決定定 , ,與氣體的體積無關(guān)與氣體的體積無關(guān). .二、氣體的等溫二、氣體的等溫、等容和等壓變化等容和等壓變化1、一定質(zhì)量的理想氣體在溫度不變時壓強隨體積的變化叫等溫變化2、一定質(zhì)量的理想氣體在、一定質(zhì)量的理想氣體在體積體積不變時壓不變時壓強隨溫度的變化叫強隨溫度的變化叫等容變化等容變化3、一定質(zhì)量的理想氣體在、一定質(zhì)量的理想氣體在壓強壓強不變時體不變時體積隨溫度的變化叫積隨溫度的變化叫等壓變化等壓變化1 .當物體靜止時，分析與氣體接觸部分物體當物體靜止時，分析與氣體接觸

4、部分物體受力平受力平衡衡封閉氣體壓強的計算方法封閉氣體壓強的計算方法例：計算以下各種情況下，被封閉氣體的壓強。（ M為重物質(zhì)量，F(xiàn)是外力，大氣壓 p0 =76cmHg，S為活塞面積，G為活塞重）2 .當物體靜止時，分析與氣體接觸部分物體當物體靜止時，分析與氣體接觸部分物體受力平衡。接觸物受力平衡。接觸物體為彎曲的液柱時彎曲部分等液面的部分忽略，只分析剩余部體為彎曲的液柱時彎曲部分等液面的部分忽略，只分析剩余部分。分。u如圖如圖4 4所示，在一端封所示，在一端封閉的閉的U U形管內(nèi)，三段水形管內(nèi)，三段水銀柱將空氣柱銀柱將空氣柱A A、B B、C C封在管中，在豎直放置封在管中，在豎直放置時，時，

5、ABAB兩氣柱的下表面兩氣柱的下表面在同一水平面上，另兩在同一水平面上，另兩端的水銀柱長度分別是端的水銀柱長度分別是h h1 1和和h h2 2，外界大氣的壓，外界大氣的壓強為強為p p0 0，則，則A A、B B、C C三三段氣體的壓強分別是多段氣體的壓強分別是多少？少？2 .當物體運動時，分析與氣體接觸部分物體當物體運動時，分析與氣體接觸部分物體加速度加速度。對于接觸物體為彎曲的液柱時，分析壓強時把彎曲部對于接觸物體為彎曲的液柱時，分析壓強時把彎曲部分等液面的部分忽略，只分析剩余部分。而分析加速分等液面的部分忽略，只分析剩余部分。而分析加速度時需要看整個液柱。度時需要看整個液柱。例：如圖例

6、：如圖5 5所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為m m1 1內(nèi)壁光滑內(nèi)壁光滑的橫截面積的橫截面積為為S S的玻璃管內(nèi)裝有質(zhì)的玻璃管內(nèi)裝有質(zhì)量為量為m m2 2的水銀，管外壁的水銀，管外壁與斜面的動摩擦因素為與斜面的動摩擦因素為斜面傾角斜面傾角=30=30，當，當玻璃管與水銀共同沿斜玻璃管與水銀共同沿斜面下滑時，求被封閉的面下滑時，求被封閉的氣體壓強為多少？（設氣體壓強為多少？（設大氣壓強為大氣壓強為p p0 0）解：類型類型1 1、液體密封氣體、液體密封氣體2 2、容器密封氣體、容器密封氣體3 3、氣缸密封氣體、氣缸密封氣體氣體壓強計算小結(jié)氣體壓強計算小結(jié): :思路思路方法方法步驟步驟1 1、定對象、定對

7、象2 2、分析力、分析力3 3、用規(guī)律、用規(guī)律整體整體部分部分缸體缸體活塞活塞密封氣體密封氣體靜態(tài)靜態(tài)F F外外=0=0動態(tài)動態(tài)F F外外=ma=mam1mF研究氣體等溫變化的規(guī)律研究氣體等溫變化的規(guī)律明確明確研究研究對象：對象：被封閉的氣體被封閉的氣體注意事項：注意事項：防漏氣、保溫防漏氣、保溫對甲圖，管內(nèi)空氣壓強對甲圖，管內(nèi)空氣壓強101ppgh體積體積11Vl s對乙圖，管內(nèi)空氣壓強對乙圖，管內(nèi)空氣壓強202ppgh體積體積22Vl s實驗結(jié)論實驗結(jié)論-玻意耳定律玻意耳定律3、圖像表述：、圖像表述：1、文字表述：、文字表述：一定質(zhì)量某種氣體，在溫度（開氏一定質(zhì)量某種氣體，在溫度（開氏溫度

8、）不變的情況下，壓強溫度）不變的情況下，壓強p與體積與體積V成反比。成反比。 4、適用范圍：適用范圍：溫度不太低，壓強不太大溫度不太低，壓強不太大BCBp1/V0Vp0AAC1.壓強相同，體積越大溫度越高，斜率越大。2.體積相同，壓強越大溫度越高，斜率越大。p1/V0Vp0BCAP1CV1BAV1ACBBAP1C1.壓強相同，體積越大溫度越高，曲線離原點越遠。2.體積相同，壓強越大溫度越高，曲線離原點越遠。某個容器的容積是某個容器的容積是10L，所裝氣體的壓強是，所裝氣體的壓強是2106Pa如果溫度保持不變，把容器的開關(guān)打如果溫度保持不變，把容器的開關(guān)打開以后，容器里剩下的氣體是原來的百分之幾

9、？開以后，容器里剩下的氣體是原來的百分之幾？(設大氣壓是設大氣壓是1105Pa).例題例題設容器原裝氣體為研究對象。設容器原裝氣體為研究對象。初態(tài)初態(tài)612 10pPa110VL末態(tài)521.0 10pPa2?VL根據(jù)波意耳定律根據(jù)波意耳定律1 122pVp V解得解得51 125220 10102001.0 10pVVLLp10100%5%200LL剩下的氣體為原來的剩下的氣體為原來的 分析：分析：可認為氣體膨脹過程等溫變化，可認為氣體膨脹過程等溫變化， 活塞質(zhì)量活塞質(zhì)量m，角度，角度已知，大氣壓強為已知，大氣壓強為P0，求封閉氣體的壓強求封閉氣體的壓強.課堂作業(yè)課堂作業(yè)u如圖所示，活塞質(zhì)量為如圖所示，活塞質(zhì)量為m m，缸套質(zhì)量，缸套質(zhì)量為為M M，通過彈簧吊在天花板上，氣缸，通過彈簧吊在天花板上，氣缸內(nèi)封住了一定質(zhì)量的空氣，而活塞內(nèi)封住了一定質(zhì)量的空氣，而活塞與缸套間無摩擦與缸套間無摩擦, ,活塞面積為活塞面積為S S，則，則下列說法正確的是下列說法正確的是( )( )(P(P0 0為大氣壓為大氣壓強強) )A A、內(nèi)外空氣對缸套的總作用力方向向、內(nèi)外空氣對缸套的總作用力方向向上，大小為上，大小為MgMgB B、內(nèi)外空氣對缸套的