氣體的等溫變化

氣體的等溫變化第1頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期五氣體的等溫變化1．氣體的三大狀態(tài)參量：__________、__________、__________.2．氣體的等溫變化：一定質(zhì)量的氣體，在________保持不變情況下發(fā)生的狀態(tài)變化．3．玻意耳定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成______比．(2)表達(dá)式：pV＝C(C是常量)或者_(dá)_________________．壓強(qiáng)(p)體積(V)溫度(T)溫度反p1V1＝p2V2第2頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

4．p－V圖象：一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時(shí)的p－V圖象如圖8－1－1所示．圖線的形狀為_(kāi)_________．由于它描述的是溫度不變時(shí)的p－V關(guān)系，因此稱(chēng)它為_(kāi)_______線．一定質(zhì)量的氣體，不同溫度下的等溫線是不同的，圖中t1______t2.圖8－1－1雙曲線等溫<第3頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1．一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)為3atm，保持溫度不變，當(dāng)壓強(qiáng)減小2atm時(shí)，體積變化4L，則該氣體原來(lái)的體積為()BA．4/3LC．8/3L

B．2LD．8L2．一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時(shí)，若體積增大為原來(lái)的n倍，則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍()CA．2nB．nC．1/nD．2/n

解析：一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時(shí)，壓強(qiáng)與體積成反比關(guān)系，故若體積增大為原來(lái)的n倍時(shí)，壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的1/n.第4頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

3．在下列圖中，p表示壓強(qiáng)，V表示體積，T表示熱力學(xué)溫度，t為攝氏溫度，各圖中不能正確描述一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化的是()D

解析：A圖中圖線平行于縱軸，顯然t不變，是等溫變化；B圖中可看出pV＝恒量，是等溫變化；C圖中也可看出來(lái)pV＝恒量．只有選項(xiàng)D圖中不滿(mǎn)足pV＝恒量．第5頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期五要點(diǎn)1玻意耳定律

1．氣體的狀態(tài)變化 氣體的狀態(tài)由狀態(tài)參量決定，對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)壓強(qiáng)p、體積V、溫度T一定時(shí)，氣體便為一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，否則氣體的狀態(tài)就發(fā)生了變化．對(duì)于一定質(zhì)量的氣體來(lái)說(shuō)，壓強(qiáng)p、體積V、溫度T三個(gè)狀態(tài)參量中只有一個(gè)量變而其他量不變是不可能的，至少有兩個(gè)量變或三個(gè)量都發(fā)生變化．第6頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2．玻意耳定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成反比．

(2)表達(dá)式：pV＝C(C是常量)或者p1V1＝p2V2.其中p1、V1和p2、V2

分別表示氣體在1、2兩個(gè)不同狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積．在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體，體積減少時(shí)，壓強(qiáng)增大，體積增大時(shí)，壓強(qiáng)減?。?3)適用條件①壓強(qiáng)不太大(相對(duì)大氣壓)，溫度不太低(相對(duì)室溫)．②被研究的氣體質(zhì)量一定，溫度不變．第7頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

[例1]如圖8－1－2，一根一端封閉的粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管，用一段h＝19.0厘米的水銀柱將一部分空氣封閉在細(xì)玻璃管里．當(dāng)玻璃管開(kāi)口向上豎直放置時(shí)(見(jiàn)圖甲)，管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)L1＝15.0厘米，當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)p0＝1.013×105

帕．那么，當(dāng)玻璃管開(kāi)口向下豎直放置時(shí)(見(jiàn)圖乙)，管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度該是多少？圖8－1－2第8頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期五思路點(diǎn)撥：(1)明確研究對(duì)象為一定質(zhì)量的氣體．(2)分析過(guò)程是否等溫．(3)寫(xiě)出變化前后的p和V的值或表達(dá)式．(4)確定變化前后p和V分別用同一單位．(5)根據(jù)p1V1＝p2V2

解題．答題規(guī)范：設(shè)細(xì)玻璃管橫截面積為S，設(shè)變化后空氣柱的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2變化前空氣的體積V1＝L1S，壓強(qiáng)p1＝p0＋h＝(76＋19)cmHg＝95cmHg變化后空氣的體積V2＝L2S，壓強(qiáng)p2＝p0－h(huán)＝(76－19)cmHg＝57cmHg根據(jù)玻意耳定律p1V1＝p2V2，代入數(shù)值可得L2＝25cm.第9頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

1．如圖8－1－3所示，粗細(xì)均勻的U形玻璃管，右端開(kāi)口，左端封閉，管內(nèi)用水銀將一部分空氣封閉在管中，開(kāi)口朝上豎直放置時(shí)，被封閉的空氣柱長(zhǎng)24cm，兩邊水銀高度差為15cm，若大氣壓強(qiáng)為75cmHg，問(wèn)再向開(kāi)口端倒入長(zhǎng)為46cm的水銀柱時(shí)，封閉端空氣柱長(zhǎng)度將是多少？圖8－1－3第10頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期五解：倒入水銀前對(duì)封閉端的氣體有：V1＝SL1＝24S，p1＝(75－15)cmHg＝60cmHg

倒入水銀后，左端水銀面將上升，右端水銀面將下降，設(shè)左端水銀面上升x，則此時(shí)封閉端氣柱長(zhǎng)L2＝L1－x＝24－x

此時(shí)兩邊水銀面的高度差Δh2＝46－(15＋2x)＝2L2－17

此時(shí)封閉端氣體的壓強(qiáng)p2＝75＋Δh2＝58＋2L2

根據(jù)玻意耳定律p1V1＝p2V2

得24×60＝L2×(58＋2L2)

即L22＋29L2－720＝0解得：L2＝－45cm(舍去)，L2＝16cm.第11頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期五要點(diǎn)2氣體的等溫變化圖象

1．p－V圖象

(1)一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成反比，故等溫變化的p－V圖象是雙曲線的一支．

(2)一定質(zhì)量的氣體，不同溫度下的等溫線是不同的，溫度越高，其等溫線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，如圖8－1－4所示，t1＜t2.

圖8－1－4第12頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期五直線，其斜率越大，溫度越高， 如圖8－1－5所示，t2>t1. 3．等溫線的物理意義

(1)圖線上的每一點(diǎn)表示氣體的一個(gè)確定的狀態(tài)．(2)同一等溫線上氣體各狀態(tài)的溫度相同．圖8－1－5第13頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期五[例2]一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B的過(guò)程如圖8－1)－6所示，A、B位于同一雙曲線上，則此變化過(guò)程中，溫度( A．一直下降

B．先上升后下降

C．先下降后上升D．一直上升圖8－1－6

思路點(diǎn)撥：氣體等溫變化的p－V圖是一條雙曲線，稱(chēng)為等溫線，在同一條等溫線上的氣體各狀態(tài)的溫度都相同，可見(jiàn)AB兩個(gè)狀態(tài)溫度一定相等，故排除A和D項(xiàng)；又由于在此等溫線上部的等溫線溫度高，則氣體溫度先增加，后減小到原溫度，選擇B項(xiàng)．答案：B第14頁(yè)，共15頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2．如圖8－1－7所示，為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條等溫線，則下列說(shuō)法不正確的是()

A．從等溫線可以看出，一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成反比

B．一定質(zhì)量的氣體，在不同溫度下的等溫線是不同的圖8－1－7C