81氣體的等溫變化

會(huì)計(jì)學(xué)181氣體的等溫變化2、控制變量法溫度（T）、1、描述氣體的三個(gè)狀態(tài)參量知識(shí)準(zhǔn)備生活中的物理烈日下自行車爆胎熱氣球體積（V）、壓強(qiáng)（P）第1頁/共23頁

一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時(shí)發(fā)生的狀態(tài)變化過程，叫做氣體的等溫變化。一、等溫變化

溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)和體積之間有什么關(guān)系？想一想：第2頁/共23頁

用注射器密閉一定質(zhì)量的空氣，緩慢地推動(dòng)和拔出活塞，觀察活塞中空氣體積和壓強(qiáng)的變化？做一做：壓強(qiáng)增大體積減小時(shí)，體積增大時(shí)，壓強(qiáng)減小猜想溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)與體積成反比第3頁/共23頁實(shí)驗(yàn)：探究氣體等溫變化的規(guī)律設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理（測量哪些物理量）（猜想）體積、壓強(qiáng)圖像法乘積一定注意事項(xiàng)（溫度不變）氣體定律演示儀第4頁/共23頁主要步驟：1、密封一定質(zhì)量的氣體。2、改變氣體的體積，記錄氣體長度和該狀態(tài)下壓強(qiáng)的大小。3、數(shù)據(jù)處理。注意事項(xiàng)：1、盡量避免漏氣。2、不要用手握住玻璃管。3、移動(dòng)活塞要緩慢。第5頁/共23頁探究結(jié)論：

在誤差范圍內(nèi)，溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)p和體積V成反比。誤差分析：1、讀數(shù)誤差。2、漏氣。第6頁/共23頁1、文字表述：一定質(zhì)量某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成反比。

2、公式表述：pV=C（常數(shù)）

或p1V1=p2V24、適用范圍：溫度不太低，壓強(qiáng)不太大一、玻意耳定律3、條件:氣體質(zhì)量一定且溫度不變(玻意耳—馬略特定律)第7頁/共23頁小試牛刀一定質(zhì)量氣體的體積是20L時(shí)，壓強(qiáng)為1×105Pa。當(dāng)氣體的體積減小到16L時(shí)，壓強(qiáng)為多大？設(shè)氣體的溫度保持不變。解：以氣體為研究對象，由得第8頁/共23頁（1）明確研究對象（氣體）；（2）分析過程特點(diǎn)，判斷為等溫過程；（3）列出初、末狀態(tài)的p、V值；（4）根據(jù)p1V1=p2V2列式求解；利用玻意耳定律的解題思路第9頁/共23頁如圖所示，汽缸內(nèi)封閉著一定溫度的氣體，氣體長度為12cm?；钊|(zhì)量為20kg，橫截面積為100cm2。已知大氣壓強(qiáng)為1×105Pa。求：汽缸開口向上時(shí)，氣體的長度。大展身手第10頁/共23頁解：以缸內(nèi)封閉氣體為研究對象，初態(tài)：末態(tài)：由玻意耳定律得由活塞受力平衡得：第11頁/共23頁如圖所示，汽缸內(nèi)封閉著一定溫度的氣體，氣體長度為12cm?；钊|(zhì)量為20kg，橫截面積為100cm2。已知大氣壓強(qiáng)為1×105Pa。求：汽缸開口向下時(shí)，氣體的長度。舉一反三第12頁/共23頁二、P-V圖像（等溫線）

過原點(diǎn)的直線雙曲線的一支

物理意義：等溫線上的某點(diǎn)表示氣體的一個(gè)確定狀態(tài)。同一條等溫線上的各點(diǎn)溫度相同，即p與V乘積相同。p1/V0Vp·0A·B第13頁/共23頁pV0t1t2

思考：同一氣體，不同溫度下的等溫線是不同的，請判斷出下圖中哪條等溫線的溫度高？理由是什么？不同溫度下的等溫線，離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，溫度越高。第14頁/共23頁

例題：一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B的過程如圖所示，A、B位于同一雙曲線上，則此變化過程中，溫度（）

A、一直下降B、先上升后下降

C、先下降后上升D、一直上升

B第15頁/共23頁小結(jié)：1、玻意耳定律2、p-V圖像（等溫線）第16頁/共23頁某個(gè)容器的容積是10L，所裝氣體的壓強(qiáng)是20×105Pa。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？設(shè)大氣壓是1.0×105Pa。就容器而言，里面氣體的跑了，似乎是變質(zhì)量問題，但是若我們視容器內(nèi)氣體“出而不走”，那么質(zhì)量就不變了。練習(xí)1第17頁/共23頁練習(xí)2一個(gè)足球的容積是2.5L,用打氣筒給這個(gè)足球打氣,每打一次都把體積為125mL、壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相同的空氣打進(jìn)去,如果足球在打氣前就已是球形，內(nèi)部空氣壓強(qiáng)與大氣壓相同,那么打了20次以后,足球內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)是大氣壓的多少倍?（設(shè)足球內(nèi)部的溫度保持不變）第18頁/共23頁如圖所示，長為1m，開口豎直向上的玻璃管內(nèi)，封閉著長為15cm的水銀柱，封閉氣體的長度為20cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg，求：（1）玻璃管水平放置時(shí)，管內(nèi)氣體的長度。（2）玻璃管開口豎直向下時(shí)，管內(nèi)氣體的長度。

（假設(shè)水銀沒有流出）15cm20cm練習(xí)3第19頁/共23頁解：(1)以管內(nèi)氣體為研究對象，管口豎直向上為初態(tài):

設(shè)管橫截面積為S，則

P1=75＋15＝90cmHgV1=20S

水平放置為末態(tài)，P2=75cmHg

由玻意耳定律P1V1=P2V2得：

V2=P1V1／P2=（90×20S）／75=24S

所以，管內(nèi)氣體長24cm(2)以管口豎直向上為初態(tài)，管口豎直向下為末態(tài)

P2=75－15＝60cmHg

由玻意耳定律得：V2=P1V1／P2＝30S

所以，管內(nèi)氣體長30cm

因?yàn)?0cm＋15cm＜100cm，所以水銀不會(huì)流出第20頁/共23頁解：設(shè)容器原裝氣體為研究對象初態(tài)

p1=20×105PaV1=10L末態(tài)

p2=1.0×105PaV2=？由玻意耳定律

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