气体的等容变化和等压变化教案

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1、8.2气体的等容变化和等压变化[学习目标定位]1.掌握查理定律和盖—吕萨克定律的内容、表达式及适用条件.2.会用气体变化规律解决实际问题.3.理解p－T图象与V－T图象的物理意义．1．热力学温度与摄氏温度的关系：T＝t＋273.15_K.2．玻意耳定律：(1)内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成正比．(2)公式：pV＝C或者p1V1＝p2V2.一、查理定律一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比．即p＝CT或＝.二、盖—吕萨克定律一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比．即V＝CT或＝.一

2、、气体的等容变化[问题设计]打足气的自行车在烈日下曝晒，常常会爆胎，原因是什么？答案　车胎在烈日下曝晒，胎内的气体温度升高，气体的压强增大，把车胎胀破．[要点提炼]1．等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化叫做等容变化．2．查理定律(1)内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比(填“正比”或“反比”)．(2)表达式：p＝CT或＝.(3)适用条件：气体的质量和体积不变．3．等容线：p－T图象和p－t图象分别如图1甲、乙所示．图14．从上图可以看出：p－T图象(或p－t图象)为一次函数图象，由此我们可以得出一个重要推论

3、：一定质量的气体，从初状态(p、T)开始发生等容变化，其压强的变化量Δp与热力学温度的变化量ΔT之间的关系为：＝.[延伸思考]　图1中斜率的不同能够说明什么问题？答案　斜率与体积成反比，斜率越大，体积越小．二、气体的等压变化[要点提炼]1．等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化叫做等压变化．2．盖—吕萨克定律(1)内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比．(2)表达式：V＝CT或＝.(3)适用条件：气体的质量和压强不变．3．等压线：V－T图象和V－t图象分别如图2甲、乙所示．图24．从上图可以看出：V－T图象(或

4、V－t图象)为一次函数图象，由此我们可以得出一个重要推论：一定质量的气体从初状态(V、T)开始发生等压变化，其体积的变化量ΔV与热力学温度的变化量ΔT之间的关系为＝.[延伸思考]　图2中斜率的不同能够说明什么问题？答案　斜率与压强成反比，斜率越大，压强越小．一、查理定律的应用图3例1　气体温度计结构如图3所示．玻璃测温泡A内充有气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14cm，后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44cm.求恒温槽的温度(已知

5、外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg)．解析　设恒温槽的温度为T2，由题意知T1＝273KA内气体发生等容变化，根据查理定律得＝①p1＝p0＋ph1②p2＝p0＋ph2③联立①②③式，代入数据得T2＝364K(或91℃)．答案　364K(或91℃)二、盖—吕萨克定律的应用例2　一定质量的空气，27℃时的体积为1.0×10－2m3，在压强不变的情况下，温度升高100℃时体积是多大？解析　一定质量的空气，在等压变化过程中，可以运用盖—吕萨克定律进行求解．空气的初、末状态参量分别为初状态：T1＝(273＋27)K＝300K，V1＝1.0×10－2m3；

6、末状态：T2＝(273＋27＋100)K＝400K.由盖—吕萨克定律＝得，气体温度升高100℃时的体积为V2＝V1＝×1.0×10－2m3≈1.33×10－2m3.答案　1.33×10－2m3三、p－T图象与V－T图象的应用例3　图4甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V－T图象，已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa.　图4(1)根据图象提供的信息，计算图中TA的值．(2)请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的p－T图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C，如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程．解析　(1)根据盖—吕萨克定

7、律可得＝所以TA＝TB＝×300K＝200K.(2)根据查理定律得＝pC＝pB＝pB＝pB＝×1.5×105Pa＝2.0×105Pa则可画出由状态A→B→C的p－T图象如图所示．答案　(1)200K　(2)见解析图图5针对训练　一定质量的气体的状态经历了如图5所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在(　　)A．ab过程中不断增加B．bc过程中保持不变C．cd过程中不断增加D．da过程中保持不变答案　AB解析　首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在