選修3-3的81氣體的等溫變化

1、第八章第八章氣體氣體第一節(jié)第一節(jié)氣體的等溫變化氣體的等溫變化2 2、如何確定氣體的狀態(tài)參量呢？、如何確定氣體的狀態(tài)參量呢？溫度（溫度（ T T ）、體積（）、體積（ V V ）和壓強（）和壓強（ p p ）1 1、描述氣體的狀態(tài)參量有哪些？、描述氣體的狀態(tài)參量有哪些？溫度（溫度（ T T ）-溫度計溫度計體積（體積（ V V ）-容器的容積容器的容積壓強（壓強（ p p ）-氣壓計氣壓計氣體的狀態(tài)由狀態(tài)參量決定，對一定質(zhì)量的氣體氣體的狀態(tài)由狀態(tài)參量決定，對一定質(zhì)量的氣體來說，當(dāng)三個狀態(tài)參量都不變時，我們就說氣體來說，當(dāng)三個狀態(tài)參量都不變時，我們就說氣體的狀態(tài)一定，否則氣體的狀態(tài)就發(fā)生了變化。的

2、狀態(tài)一定，否則氣體的狀態(tài)就發(fā)生了變化。對于一定質(zhì)量的氣體，壓強、溫度、體積三個狀對于一定質(zhì)量的氣體，壓強、溫度、體積三個狀態(tài)參量中只有一個量變而其他量不變是不可能的態(tài)參量中只有一個量變而其他量不變是不可能的，起碼其中的，起碼其中的兩個量兩個量變或變或三個量三個量都發(fā)生變化都發(fā)生變化一一等溫變化：等溫變化：一定質(zhì)量一定質(zhì)量的的氣體氣體，在在溫度不變溫度不變的的條件條件下，下，其壓強其壓強與體積變化時的關(guān)系與體積變化時的關(guān)系叫做等溫變化叫做等溫變化在溫度不變時，在溫度不變時，壓強壓強p p和體積和體積V V成反比成反比二玻意耳定律二玻意耳定律: :一定質(zhì)量一定質(zhì)量的某種氣體，在的某種氣體，在溫度保

3、持不變溫度保持不變的情況下的情況下，壓強，壓強p p與與V V成反比，或壓強成反比，或壓強P P與體積與體積V V的乘積保持的乘積保持不變不變 即：即：pV=pV=（是常量）（是常量） 或者或者p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2p p1 1、V V1 1和和p p2 2、V V2 2分別表示分別表示該該氣體在不同狀態(tài)下的壓氣體在不同狀態(tài)下的壓強和體積強和體積1.1.適用條件：適用條件： 在氣體質(zhì)量一定、溫度不變的條件下成立在氣體質(zhì)量一定、溫度不變的條件下成立2.2.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1.p-1/v1.p-1/v圖象：圖象：p-1/

4、vp-1/v圖象是過坐標(biāo)原點圖象是過坐標(biāo)原點的一條傾斜直線的一條傾斜直線一定質(zhì)量的氣體，在不一定質(zhì)量的氣體，在不同溫度下的同溫度下的p-1/Vp-1/V圖像圖像斜率越大，溫度越斜率越大，溫度越高高三氣體等溫變化的圖像三氣體等溫變化的圖像: :p pV V0 012圖線的形狀為雙曲線。由于圖線的形狀為雙曲線。由于它描述的是溫度不變時的關(guān)它描述的是溫度不變時的關(guān)系，因此稱為系，因此稱為等溫線等溫線，一定，一定質(zhì)量的氣體，不同溫度下的質(zhì)量的氣體，不同溫度下的等溫線是不同的等溫線是不同的T T2 2TT1 12.2.p-vp-v圖像圖像：四利用玻意耳定律解題的基本思路四利用玻意耳定律解題的基本思路:

5、:（1 1）明確研究對象）明確研究對象（2 2）分析過程特點，判斷為等溫過程）分析過程特點，判斷為等溫過程 （3 3）列出初、末狀態(tài)的）列出初、末狀態(tài)的p p、V V值值（4 4）根據(jù)）根據(jù)p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2列式求解列式求解例：一定質(zhì)量氣體的體積是例：一定質(zhì)量氣體的體積是20L20L時，壓強為時，壓強為1 110105 5PaPa。當(dāng)氣體的體積減小到。當(dāng)氣體的體積減小到16L16L時，壓強為時，壓強為多大？設(shè)氣體的溫度保持不變多大？設(shè)氣體的溫度保持不變1.251.2510105 5PaPa例例: :某個容器的容積是某個容器的容積是10L10L，所裝氣體的壓強是，

6、所裝氣體的壓強是2 2. .0 010106 6PaPa. .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？開以后，容器里剩下的氣體是原來的百分之幾？設(shè)大氣壓是設(shè)大氣壓是1.01.010105 5PaPa解解: :以以容器里剩下的氣體為研究對象容器里剩下的氣體為研究對象初態(tài)初態(tài) p p1 1=2=2. .0 010106 6Pa VPa V1 1= =? ?L L T T1 1=T=T末態(tài)末態(tài) p p2 2=1.0=1.010105 5Pa Pa V V2 2= =1010L L T T2 2=T=T由玻意耳定律由玻意耳定律 p p1

7、 1V V1 1=p=p2 2V V2 2得得: :即剩下的氣體為原來的即剩下的氣體為原來的5 5 V V1 1=P=P2 2V V2 2/P/P1 1=0.5L=0.5L V V1 1/V/V2 2=5=5五五. .氣體壓強的計算方法（一）氣體壓強的計算方法（一）參考液片法參考液片法1 1. .計算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識計算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識1 1）液面下液面下h h深處的壓強為深處的壓強為p=p= ghgh2 2）液面與外界大氣相接觸液面與外界大氣相接觸則液面下則液面下h h處的壓強為處的壓強為p=pp=p0 0+ + ghgh3 3）帕斯卡定律：帕斯卡定律：加在密閉靜止液

8、體（或氣體）上的壓強能夠加在密閉靜止液體（或氣體）上的壓強能夠大小大小不變不變地由液體（或氣體）向各個方向傳遞地由液體（或氣體）向各個方向傳遞4 4）連通器原理：連通器原理：在連通器中，同一種液體（中間液體不間斷）的在連通器中，同一種液體（中間液體不間斷）的同一水平面上同一水平面上的壓強是相等的的壓強是相等的靜止靜止h已知大氣壓已知大氣壓P P0 0，水銀柱長均為，水銀柱長均為h h2.2.計算的方法步驟計算的方法步驟：選取假想的一個選取假想的一個液體薄片液體薄片（其自重不計）為研（其自重不計）為研究對象究對象分析液體兩側(cè)受力情況，建立力的平衡方程，分析液體兩側(cè)受力情況，建立力的平衡方程，消去

9、橫截面積，得到液片兩面的壓強平衡方程消去橫截面積，得到液片兩面的壓強平衡方程解方程，求得氣體壓強解方程，求得氣體壓強，不計一切摩擦不計一切摩擦 m SMMm SMm S 已知大氣壓已知大氣壓P P0 0六六. .氣體壓強的計算方法（二）氣體壓強的計算方法（二）平衡條件法平衡條件法求用固體（如活塞等）封閉在靜止容器內(nèi)的氣體求用固體（如活塞等）封閉在靜止容器內(nèi)的氣體壓強，應(yīng)對固體（如活塞等）進行受力分析。然壓強，應(yīng)對固體（如活塞等）進行受力分析。然后根據(jù)平衡條件求解后根據(jù)平衡條件求解，不計一切摩擦不計一切摩擦，不計一切摩擦不計一切摩擦 FmSM自由下滑自由下滑已知大氣壓已知大氣壓P P0 0，水銀柱長均為，水銀柱長均為h h七七. .氣體壓強的計算方法（三）氣體壓強的計算方法（三）運用牛頓定律運用牛頓定律計算氣體的壓強計算氣體的壓強當(dāng)封閉氣體的所在的系統(tǒng)處于力學(xué)非平衡狀態(tài)時當(dāng)封閉氣體的所在的系統(tǒng)處于力學(xué)非平衡狀態(tài)時，欲求