氣體的等容變化和等壓變化講義

1、當(dāng)前文檔檔修改密密碼：8836228399 HYPERLINK 第2節(jié)氣氣體的等等容變化化和等壓壓變化目標(biāo)導(dǎo)航航知道什么么是等容容變化，什么是是等壓變變化。掌握查理理定律，蓋呂薩克克定律的的內(nèi)容和和公式表表達(dá)。理解p-T圖上上等容變變化的圖圖線(xiàn)及物物理意義義。理解V-T圖上上等壓變變化的圖圖線(xiàn)及物物理意義義。會(huì)用查理理定律、蓋呂薩克克定律解解決有關(guān)關(guān)問(wèn)題。誘思導(dǎo)學(xué)學(xué)1、概念念：（1）等容容變化：氣體在在體積不不變的情情況下發(fā)發(fā)生的狀狀態(tài)變化化叫等容容變化。（2）等等壓變化化：氣體體在壓強(qiáng)強(qiáng)不變的的情況下下發(fā)生的的狀態(tài)變變化叫等等壓變化化。2、查理理定律：（1）內(nèi)容容：一定定質(zhì)量的的某種氣氣體，

2、在在體積不不變的情情況下，壓強(qiáng)與與熱力學(xué)學(xué)溫度成成正比。（2）公式式：=CC 或=點(diǎn)撥：查理定定律是實(shí)實(shí)驗(yàn)定律律，由法法國(guó)科學(xué)學(xué)家查理理發(fā)現(xiàn)成立條條件：氣氣體質(zhì)量量一定，體積不不變一定質(zhì)質(zhì)量的氣氣體在等等容變化化時(shí)，升升高（或或降低）相同的的溫度增增加（或或減?。┑膲簭?qiáng)強(qiáng)是相同同的，即即=解題時(shí)時(shí)，壓強(qiáng)強(qiáng)的單位位要統(tǒng)一一C與氣氣體的種種類(lèi)、質(zhì)質(zhì)量和體體積有關(guān)關(guān)3、蓋呂薩克克定律：（1）內(nèi)容容：一定定質(zhì)量的的某種氣氣體，在在壓強(qiáng)不不變的情情況下，體積與與熱力學(xué)學(xué)溫度成成正比。（2）公式式：=或=C點(diǎn)撥：蓋呂薩克克定律是是通過(guò)實(shí)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的成立條條件：氣氣體質(zhì)量量一定，壓強(qiáng)不不變一定質(zhì)質(zhì)量的氣氣體

3、在等等壓變化化時(shí)，升升高（或或降低）相同的的溫度增增加（或或減小）的體積積是相同同的C與氣氣體的種種類(lèi)、質(zhì)質(zhì)量和壓壓強(qiáng)有關(guān)關(guān)4、等容容線(xiàn)：（1）等等容線(xiàn)：一定質(zhì)質(zhì)量的氣氣體在等等容變化化過(guò)程中中，壓強(qiáng)強(qiáng)P與熱力力學(xué)溫度度T成正比比關(guān)系，在pT直角坐坐標(biāo)系中中的圖象象叫等容容線(xiàn)（2）一一定質(zhì)量量的氣體體的pT圖線(xiàn)其其延長(zhǎng)線(xiàn)線(xiàn)過(guò)原點(diǎn)點(diǎn)，斜率率反映體體積的大大小點(diǎn)撥：等等容線(xiàn)的的物理意意義：圖象上每每一點(diǎn)表表示氣體體一個(gè)確確定的狀狀態(tài)。同同一等容容線(xiàn)上，各氣體體的體積積相同不同體積積下的等等溫線(xiàn)，斜率越越大，體體積越小?。ㄒ?jiàn)圖圖8.221）5、等壓壓線(xiàn)：（1）定義義：一定定質(zhì)量的的氣體在在等壓變變化

4、過(guò)程程中，體體積V與熱力力學(xué)溫度度T成正比比關(guān)系，在VT直角坐坐標(biāo)系中中的圖象象叫等壓壓線(xiàn)（2）一一定質(zhì)量量的氣體體的VT圖線(xiàn)其其延長(zhǎng)線(xiàn)線(xiàn)過(guò)原點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)撥：等等壓線(xiàn)的的物理意意義：圖象上上每一點(diǎn)點(diǎn)表示氣氣體一個(gè)個(gè)確定的的狀態(tài)。同一等等壓線(xiàn)上上，各氣氣體的壓壓強(qiáng)相同同不同壓壓強(qiáng)下的的等壓線(xiàn)線(xiàn)，斜率率越大，壓強(qiáng)越越?。ㄒ?jiàn)見(jiàn)圖8.22）探究查理定律律的另一一種表達(dá)達(dá)式；設(shè)溫度為為0時(shí)，一一定質(zhì)量量的氣體體壓強(qiáng)為為p0，此時(shí)時(shí)T=2273KK；當(dāng)溫溫度為tt時(shí)，氣氣體壓強(qiáng)強(qiáng)為p，則有有 p00/2773=pp/（2733+t）即p= p0（1+tt/2773）同樣對(duì)蓋蓋呂薩克克定律：V= V0（1+tt/

5、2773）典型探究究例1一一定質(zhì)量量的氣體體在0時(shí)壓強(qiáng)強(qiáng)為p0，在277時(shí)壓強(qiáng)強(qiáng)為p，則當(dāng)當(dāng)氣體從從27升高到到28時(shí)，增增加的壓壓強(qiáng)為A.1/2733 p00 B.1/2273pp C.11/3000p00 D.11/3000p【解析】本題只只要靈活活應(yīng)用查查理定律律的各種種表達(dá)式式即可求求得。根據(jù)p/T=CC可得pt=p0（1+tt/2773），所以pp=p00（1+227/2273），p=p0(1+28/2733),p=pp=11/2773 pp0根據(jù)p11/T1=p2/T2得p1/（2733+277）=p/（2733+288）從而而p=3001/3300ppp=pp=11/3000p故

6、正確答答案為AA、D例2、如如圖8.23所示，兩端封封閉的粗粗細(xì)均勻勻的、豎豎直放置置的玻璃璃管內(nèi)有有一長(zhǎng)為為h的水銀銀柱，將將管內(nèi)氣氣體分為為兩部分分，已知知l2=2ll1，開(kāi)始始兩部分分氣體溫溫度相同同，若使兩部部分氣體體同時(shí)升升高相同同的溫度度，管內(nèi)內(nèi)水銀柱柱將如何何運(yùn)動(dòng)？【解析】判斷兩兩容器間間液柱移移動(dòng)方向向常用“假設(shè)法法”先假設(shè)水水銀柱不不移動(dòng)，即假設(shè)設(shè)兩端空空氣柱體體積不變變，用查理定定律分別別對(duì)上、下兩部部分氣體體列式，求得兩兩氣柱升升高溫度前后壓壓強(qiáng)的增增量p1和p2.若p1=p2，則水水銀柱不不移動(dòng)；若p11p2，則水水銀住上上移由p11=p1，p2=p2，以及及p1p2可

7、得p1p2，所以以水銀柱柱上移。例3.容容積為22L的燒燒瓶，在在壓強(qiáng)為為1.00105Pa時(shí)，用塞子子塞住，此時(shí)溫溫度為227，當(dāng)把把它加熱熱到1227時(shí)，塞塞子被打打開(kāi)了，稍過(guò)一一會(huì)兒，重新把把蓋子塞塞好，停停止加熱熱并使它它逐漸降降溫到227，求：塞子打開(kāi)開(kāi)前的最最大壓強(qiáng)強(qiáng)27時(shí)時(shí)剩余空空氣的壓壓強(qiáng)【解析】塞子打打開(kāi)前，瓶?jī)?nèi)氣氣體的狀狀態(tài)變化化為等容容變化。塞子打打開(kāi)后，瓶?jī)?nèi)有有部分氣氣體會(huì)逸逸出，此此后應(yīng)選選擇瓶中中剩余氣氣體為研研究對(duì)象象，再利利用查理理定律求求解。（1）塞塞子打開(kāi)開(kāi)前：選選瓶中氣氣體為研研究對(duì)象象，初態(tài)：pp1=1.01055Pa，T1=2773+227=3300K

8、K末態(tài)：pp2=？，T2=2773+1127=4000K由查理定定律可得得：p2=T2/T1p1=4000/3300 1.00105 Paa1.333105Pa塞子塞緊緊后，選選瓶中剩剩余氣體體為研究究對(duì)象。初態(tài)：pp1=1.01055Pa，T1=4000K末態(tài)：pp2=？ T2=3000K由查理定定律可得得：p2=T2/T1p1=3000/4400 1.001050.775105Pa例4. 一定定質(zhì)量的的理想氣氣體的PPt圖象，如圖88.24所示，在狀態(tài)態(tài)A到狀態(tài)態(tài)B的過(guò)程程中，體體積：A.一定定不變 B.一定減減小 C.一一定增加加 D.不不能判定定怎樣變變化【解析】正確答答案是DD。很多

9、多同學(xué)錯(cuò)錯(cuò)選C。原因因是他們們“死記”等容線(xiàn)線(xiàn)通過(guò)原原點(diǎn)，因因此連接接OA、OB得兩兩條等容容線(xiàn)，斜率大大而V小，故故VA8.115106Pa所以已漏漏氣。解析：選選管內(nèi)氣氣體為研研究對(duì)象象，L為油柱柱離管口口的距離離，初狀態(tài)：V1=3660+22=3662cmm3 T1=2998K末狀態(tài)：V2=3660+LL0.22 T2=？由蓋呂呂薩克定定律，VV1/T1=V2/T2T2= VV2 T1/V1=2998（3600+L0.22）/366T=TT2-T1=29980.22（L-100）/3662=22980.22L/3622T與L成正比比，刻度度均勻。當(dāng)L=00時(shí) TT=29983600/36

10、62=2296.4K當(dāng)L=220時(shí) TT=29983644/3662=2299.6K測(cè)量范圍圍為；223.4426.63、解析析：（11）AB過(guò)程中中為等壓壓變化，壓強(qiáng)不不變：00.4/TA=0.6/3300 TTA=2000K=-7330C（2）BBC過(guò)程中中為等容容變化，pB/TB=pC/TC， pC=2105Pa 圖圖略?；A(chǔ)訓(xùn)練練一定質(zhì)量量的氣體體在保持持密度不不變的情情況下，把它的的溫度由由原來(lái)的的27升到1227，這時(shí)時(shí)該氣體體的壓強(qiáng)強(qiáng)是原來(lái)來(lái)的A. 33倍 B. 4倍 C. 4/33倍 D. 3/44倍一定質(zhì)量量的氣體體，在體體積不變變時(shí)，溫溫度每升升高1，它的的壓強(qiáng)增增加量A.

11、 相相同 B. 逐漸增增大 C. 逐漸漸減小 DD. 成成正比例例增大將質(zhì)量相相同的同同種氣體體A、B分別密密封在體體積不同同的兩容容器中，保持兩兩部分氣氣體體積積不變，A、B兩部分分氣體壓壓強(qiáng)溫度度的變化化曲線(xiàn)如如圖8.26所示，下列說(shuō)說(shuō)法正確確的是A. AA部分氣氣體的體體積比BB部分小小B. AA、B直線(xiàn)延延長(zhǎng)線(xiàn)將將相交于于t軸上的的同一點(diǎn)點(diǎn)C. AA、B氣體溫溫度改變變量相同同時(shí)，壓壓強(qiáng)改變變量也相相同D.A、B氣體溫溫度改變變量相同同時(shí)，AA部分氣氣體壓強(qiáng)強(qiáng)改變量量較大如圖8.27所示，將盛有有溫度為為T(mén)的同種種氣體的的兩容器器用水平平細(xì)管相相連，管管中有一一小段水水銀將AA、B兩部

12、分分氣體隔隔開(kāi)，現(xiàn)現(xiàn)使A、B同時(shí)升升高溫度度，若AA升高到到T+TA，B升高到到T+TB，已知知VA=2VVB，要使使水銀保保持不動(dòng)動(dòng)，則A. TA=2TB BB. TA=TB C. TA=TB DD. TA=TB一定質(zhì)量量的氣體體，在體體積不變變的條件件下，溫溫度由00升高到到10時(shí)，其壓壓強(qiáng)的增增量為p1，當(dāng)它它由1000升高到到1100時(shí)，所所增壓強(qiáng)強(qiáng)為p2，則p1與p2之比是是A. 110：1 BB. 3373：2733 C.11：1 D. 3883：2833如圖8.28，某同同學(xué)用封封有氣體體的玻璃璃管來(lái)測(cè)測(cè)絕對(duì)零零度，當(dāng)當(dāng)容器水水溫是330時(shí)，空空氣柱長(zhǎng)長(zhǎng)度為330cmm，當(dāng)水水溫

13、是990時(shí)，空空氣柱的的長(zhǎng)度是是36ccm，則則該同學(xué)學(xué)測(cè)得的的絕對(duì)零零度相當(dāng)當(dāng)于多少少攝氏度度A.-2273 B. -2770 CC. -2688 DD. -2711查理定律律的正確確說(shuō)法是是一定質(zhì)質(zhì)量的氣氣體，在在體積保保持不變變的情況況下氣體的壓壓強(qiáng)跟攝攝氏溫度度成正比比氣體溫度度每升高高1，增加加的壓強(qiáng)強(qiáng)等于它它原來(lái)壓壓強(qiáng)的11/2773氣體溫度度每降低低1.減小的的壓強(qiáng)等等于它原原來(lái)壓強(qiáng)強(qiáng)的1/2733以上說(shuō)法法都不正正確一定質(zhì)量量的氣體體當(dāng)體積積不變而而溫度由由1000上升到到2000時(shí)，其其壓強(qiáng)A. 增增大到原原來(lái)的兩兩倍 B. 比原原來(lái)增加加1000/2773倍C. 比比原來(lái)增

14、增加1000/3373倍倍 D. 比原來(lái)來(lái)增加11/2倍倍一定質(zhì)量量的理想想氣體等等容變化化中，溫溫度每升升高1，壓強(qiáng)強(qiáng)的增加加量等于于它在117時(shí)壓強(qiáng)強(qiáng)的A. 11/2773 B. 1/2566 C. 1/3300 DD. 11/2990一定質(zhì)量量的理想想氣體，現(xiàn)要使使它的壓壓強(qiáng)經(jīng)過(guò)過(guò)狀態(tài)變變化后回回到初始始狀態(tài)的的壓強(qiáng)，那么使使用下列列哪些過(guò)過(guò)程可以以實(shí)現(xiàn)先將氣體體等溫膨膨脹，再再將氣體體等容降降溫先將氣體體等溫壓壓縮，再再將氣體體等容降降溫先將氣體體等容升升溫，再再將氣體體等溫膨膨脹先將氣體體等容降降溫，再再將氣體體等溫壓壓縮如圖8.29所示，開(kāi)口向向上，豎豎直放置置的容器器中，用用兩活

15、塞塞封閉著著兩段同同溫度的的氣柱，體積為VV1、V2，且V1=V2，現(xiàn)給給他們緩緩慢加熱熱，使氣氣柱升高高的溫度度相同，這時(shí)它們的體體積分別別為V1、V2，A. VV1V2 B. V1=V2 CC. VV1pA,即溫度升升高后，B部分氣氣體增加加的壓強(qiáng)強(qiáng)較A大，故故水銀柱柱向上移移動(dòng)，選選A項(xiàng)正確確。（2）極極限法：由于上上部氣體體壓強(qiáng)ppA較小，設(shè)想ppA=0，即即上部幾幾乎是真真空，于于是立即即得到TT增大時(shí)時(shí)，水銀銀柱上移移。3、一個(gè)個(gè)瓶子里里裝有某某種氣體體，瓶上上一個(gè)小小孔跟外外面的大大氣相通通，瓶中中原來(lái)氣氣體的溫溫度為1150C，如果果把它加加熱到220700C，瓶中中氣體的的質(zhì)量是是原來(lái)質(zhì)質(zhì)量的幾幾分之幾幾？解析：選選原瓶中中氣體為為研究對(duì)對(duì)象，T1=2288KK V1=VT2