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《气体的等容变化和等压变化课件.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1.查理定律和盖—吕萨克定律的比较2.两个重要的推论(1)查理定律的分比形式即一定质量的气体在体积不变的条件下,压强的变化量与热力学温度的变化量成正比.(2)盖—吕萨克定律的分比形式即一定质量的气体在压强不变的条件下,体积的变化量与热力学温度的变化量成正比.3.“外推法”与热力学温标通过对一定质量气体等容变化的p-t线“外推”得到的气体压强为零时对应的温度(-273.15℃),称为热力学温标的零度(0K).4.由温度变化引起的水银柱移动定性判断(1)假设法(基本方法)如图所示,水银柱原来处于平衡状态,
2、所受合外力为零,即此时两部分气体的压强差Δp=p1-p2,温度升高后,两部分气体的压强都增大,假设水银柱不动,两部分气体都为等容变化,分别可推得若Δp1>Δp2,水银柱所受合外力方向向上,应向上移动;若Δp1<Δp2,水银柱向下移动,若Δp1=Δp2,水银柱不动.(2)图象法:在同一p-T坐标系中画出两段气体的等容线,如图所示,在温度相同时,p1>p2,得出气柱l1等容线的斜率较大,当两气体升高相同的温度ΔT时,两边气体其压强的增加量Δp1>Δp2,水银柱上移.(3)极限法:对上部的气体压强进行极限推
3、理,认为p2→0上部为真空,升温时,p1增大,水银柱上移.5.应用步骤(1)确定研究对象,即被封闭的气体.(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律条件.是否是质量和体积保持不变或是质量和压强保持不变.(3)确定初、末两个状态的温度、压强或温度、体积.(4)按查理或盖—吕萨克定律公式列式求解.(5)求解结果并分析、检验.(1)“外推法”是科学研究的一种方法,“外推”并不表示定律适用范围的扩展.(2)热力学温标是一种理论温标,与测温物质无关.【典例1】如图所示,两端封闭粗细均匀、竖直放置的玻璃管内有一
4、段长为h的水银柱,将管内气体分为两部分.已知l2=2l1,若使两部分气体同时升高相同的温度,管内水银柱将如何运动?(设原来温度相同)【解题指导】本题可按以下思路进行求解:【标准解答】此类问题的解答方法一般有“假设法”、“图象法”和“极限法”三种.假设法:先假设管内水银柱相对玻璃管不动,即两段空气柱体积不变,用查理定律求得两气柱压强增量Δp1和Δp2,进而比较压强增量的大小.若Δp1=Δp2,水银柱不会移动;若Δp1>Δp2,水银柱向上移动;若Δp1<Δp2,水银柱向下移动.(注意:若降温时,当Δp1>
5、Δp2,即p1比p2减小得快时,水银柱向下移动;当Δp1<Δp2,即p2比p1减小得快时,水银柱向上移动.)(1)利用公式:由查理定律,对于上段气柱有:p2′/T2′=p2/T2,得p2′=p2T2′/T2.Δp2=p2′-p2=p2T2′/T2-p2,即Δp2=ΔT2p2/T2.同理对于下段气柱可得:Δp1=ΔT1p1/T1,因为p1=p2+ph>p2,ΔT1=ΔT2,T1=T2,所以Δp1>Δp2,即水银柱向上移动.(2)利用图象:首先在同一p-T图线上画出两段气柱的等容图线,如图所示.由于两气柱
6、在相同温度T1下压强不同,所以它们等容线的斜率也不同,气柱l1的压强较大,等容线的斜率也较大.从图中可以看出,当两气柱升高相同温度ΔT时,其压强的增量Δp1>Δp2,所以水银柱向上移动.极限法:(1)由于管上段气柱压强p2较下段气柱压强p1小,设想p2→0,即管上部认为近似为真空,于是立即得到:温度T升高,水银柱向上移动.(2)假设两部分气体温度降低到0K,则上下两部分气体的压强均为零,故降低相同温度时水银柱下降,那么升高相同温度水银柱会上升.【规律方法】液柱移动方向的判断此类问题的特点是:气体的状态
7、参量p、V、T都发生了变化,直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难,通常先进行气体状态的假设,然后应用查理定律可以很容易地求解,两部分气体压强的变化Δp,并把压强转化为压力S·Δp来比较.若Δp均大于零,则液柱向S·Δp较小的一方移动;若Δp均小于零,则液柱向
8、S·Δp
9、值较大的一方移动;若S·Δp相等,则液柱不移动.【变式训练】如图所示,A、B两容器容积相等,用粗细均匀的细玻璃管连接,两容器内装有不同气体,细管中央有一段水银柱,在两边气体作用下保持平衡时,A中气体的温度为0℃,B中气体温度为20℃,如
10、果将它们的温度都降低10℃,则水银柱将()A.向A移动B.向B移动C.不动D.不能确定【解析】选A.由可知Δp∝所以A部分气体压强减小得多,水银柱将向左移.【变式备选】(2011·合肥高二检测)用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便,但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸.我们通常用的可乐易拉罐容积V=355mL.假设在室温(17℃)下罐内装有0.9V的饮料,剩余空间充满CO2气体,气体压强为1atm.若易拉罐能承受的最大压强为1.2atm,则保存温度不能超过多