slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
1 . 气体的等温变化

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 40

1 . 气体的等温变化 - PowerPoint PPT Presentation


  • 130 Views
  • Uploaded on

1 . 气体的等温变化. 体积. 压强. 温度. 一、玻意耳定律 1 . 气体状态参量 气体的三个状态参量为 、 、 . 2 . 实验探究 (1) 实验装置:如图所示,实验的研究对象是 .. 被封闭的. 气体. 压力表. 刻度. (2) 实验数据收集 空气柱的压强 p 可以从 上读出,空气柱的长度 L 可以从注射器两侧的 上读出,则空气柱的体积为长度 L 与横截面积 S 的乘积,即 V = LS . 用手把柱塞向下压或向上拉,读出若干组 与 的值. (3) 实验数据处理

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' 1 . 气体的等温变化' - zahina


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide3

体积

压强

温度

  • 一、玻意耳定律
  • 1.气体状态参量
  • 气体的三个状态参量为、、.
  • 2.实验探究
  • (1)实验装置:如图所示,实验的研究对象是.

被封闭的

气体

slide4

压力表

刻度

  • (2)实验数据收集
  • 空气柱的压强p可以从上读出,空气柱的长度L可以从注射器两侧的上读出,则空气柱的体积为长度L与横截面积S的乘积,即V=LS.
  • 用手把柱塞向下压或向上拉,读出若干组与的值.
  • (3)实验数据处理
  • ①猜想:由实验观察及记录数据可知,空气柱的体积越小,其压强就,空气柱的压强与体积可能成.

压强p

体积V

越大

反比

slide5

正比

反比

slide6

质量

不变

  • 3.玻意耳定律
  • (1)内容:一定的气体,在温度保持不变时,它的压强和体积成反比;或者说,压强和体积的乘积保持.此即玻意耳定律.
  • (2)数学表达式:pV=C(常量)或p1V1=p2V2.
  • (3)适用条件:
  • ①气体质量不变、温度不变;
  • ②气体温度不太低、压强不太大.
slide7
二、气体等温变化的p-V图象
  • 1.p-V图象
  • 一定质量的理想气体的p-V图象如图甲所示,图线为双曲线的一支,且温度t1<t2.

甲      乙

slide9
一、容器静止或匀速运动时封闭气体压强的求法一、容器静止或匀速运动时封闭气体压强的求法
  • 1.取等压面法:根据同种液体在同一水平液面处压强相等,在连通器内灵活选取等压面.由两侧压强相等列方程求解压强.
  • 例如图中,同一液面C、D处压强相等
  • pA=p0+ph.
slide10
2.参考液片法:选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程消去面积,得到液片两侧压强相等,进而求得气体压强.2.参考液片法:选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程消去面积,得到液片两侧压强相等,进而求得气体压强.
  • 例如,图中粗细均匀的U形管中封闭了一定质量的气体A,在其最低处取一液片B,由其两侧受力平衡可知
  • (pA+ph0)S=(p0+ph+ph0)S.即pA=p0+ph.
  • 3.力平衡法:选与封闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分析,由F合=0列式求气体压强.
slide12
解析:设气体A、B产生的压强分别为pA、pB,管截面积为S,取a液柱为研究对象进行受力分析如图甲所示,得pAS+mag=p0S,而paS=ρgh1S=mag,解析:设气体A、B产生的压强分别为pA、pB,管截面积为S,取a液柱为研究对象进行受力分析如图甲所示,得pAS+mag=p0S,而paS=ρgh1S=mag,
slide13
故pAS+paS=p0S
  • 所以pA=p0-pa=75 cmHg-10 cmHg
  • =65 cmHg
  • 取液柱b为研究对象进行受力分析如图乙所示,同理可得
  • pBS+pbS=pAS
  • 所以pB=pA-pb=65 cmHg-5 cmHg=60 cmHg.
  • 答案:65 cmHg60 cmHg
slide14
二、对玻意耳定律的理解
  • 1.成立条件:玻意耳定律p1V1=p2V2是实验定律.
  • 只有在气体质量一定、温度不变的条件下才成立.
  • 2.恒量的定义:p1V1=p2V2=恒量C,该恒量C与气体的种类、质量、温度有关,对一定质量的气体温度越高,该恒量C越大.
slide15
3.等温变化的图象
  • (1)p-V图象:一定质量的气体发生等温变化时的p-V图象如图所示,图象为双曲线的一支.
slide16
①图线反映了在等温情况下,一定质量的气体的压强与体积成反比的规律.①图线反映了在等温情况下,一定质量的气体的压强与体积成反比的规律.
  • ②图象上的点,代表的是一定质量气体的一个状态.
  • ③一定质量的气体在不同温度下的等温线是不同的.如图所示的两条等温线,分别是一定质量的气体在较低温度T1和较高温度T2时的等温线.气体的温度越高,它的等温线越远离两坐标轴.即T1<T2.
slide18
下列图中,p表示压强,V表示体积,T为热力学温度,各图中正确描述一定质量的气体不是等温变化的是()下列图中,p表示压强,V表示体积,T为热力学温度,各图中正确描述一定质量的气体不是等温变化的是()
slide20
◎ 教材资料分析
  • 〔思考与讨论〕——教材P20
  • 图中有两条等温线,你能判断哪条等温线表示的是温度比较高时的情形吗?你是根据什么理由做出判断的?
  • 【点拨】图中的两条等温线T2>T1,因为玻意耳定律pV=C(恒量),其中恒量C随气体温度的升高而增大,温度越高,恒量C越大,等温线(双曲线的一支)离坐标轴越远,所以T2>T1.
slide22
如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,右管内气体柱长为39 cm,中管内水银面与管口A之间气体柱长为40 cm.先将B端封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设整个过程温度不变,稳定后右管内水银面比中管内水银面高2 cm,求:
  • (1)稳定后右管内的气体压强p;
  • (2)左管气柱的长度l′.(大气压强p0=76 cmHg)
slide24
答案:(1)78 cmHg(2)38 cm
  • 【反思总结】 利用玻意耳定律解题的基本思路
  • (1)明确研究对象,根据题意确定所研究的是哪部分封闭气体,注意其质量和温度应不变.
  • (2)明确状态参量,找准所研究气体初、末状态的p、V值.
  • (3)根据玻意耳定律列方程求解.
slide25
【跟踪发散】1-1:一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽内,如图所示,管内水银柱比槽内水银面高h=5 cm,空气柱长l=45 cm,要使管内、外水银面相平.求:
  • (1)应如何移动玻璃管?
  • (2)此刻管内空气柱长度为多少?(设此时大气压相当于75 cmHg 产生的压强)
slide27
如图所示,为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线,则下列说法正确的是()如图所示,为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线,则下列说法正确的是()
  • A.从等温线可以看出,一定质量的气体在发生等温变化时,其压强与体积成反比
  • B.一定质量的气体,在不同温度下的等温线是不同的
  • C.由图可知T1>T2
  • D.由图可知T1<T2
slide28
解析:根据等温图线的物理意义可知A、B选项都对,气体的温度越高时,等温图线的位置就越高,所以C错,D对.答案为A、B、D.解析:根据等温图线的物理意义可知A、B选项都对,气体的温度越高时,等温图线的位置就越高,所以C错,D对.答案为A、B、D.
  • 答案:ABD
slide29
【跟踪发散】2-1:如图所示是某气体状态变化的p-V图象,则下列说法中正确的是()【跟踪发散】2-1:如图所示是某气体状态变化的p-V图象,则下列说法中正确的是()
  • A.气体作的是等温变化
  • B.从A至B气体的压强一直减小
  • C.从A至B气体的体积一直增大
  • D.气体的三个状态参量一直都在变
slide30
解析:一定质量的气体的等温过程的p-V图象即等温曲线是双曲线,显然图中所示AB图线不是等温线,AB过程不是等温变化,A选项不正确.解析:一定质量的气体的等温过程的p-V图象即等温曲线是双曲线,显然图中所示AB图线不是等温线,AB过程不是等温变化,A选项不正确.
  • 从AB图线可知气体从A状态变为B状态的过程中,压强p在逐渐减小,体积V在不断增大,则B、C选项正确.
  • 又该过程不是等温过程,所以气体的三个状态参量一直都在变化,D选项正确.
  • 答案:BCD
slide32
1.一定质量的气体,在等温变化过程中,下列物理量发生变化的是()1.一定质量的气体,在等温变化过程中,下列物理量发生变化的是()
  • A.分子的平均速率    B.单位体积内的分子数
  • C.气体的压强 D.分子总数
  • 解析:一定质量的气体,温度不变,因此分子的总数及平均速率都是不变的,但压强与体积要发生变化使单位体积的分子数发生变化,故选BC.
  • 答案:BC
slide33
2.如图所示,D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程,则下列说法正确的是()2.如图所示,D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程,则下列说法正确的是()
  • A.D→A是一个等温过程
  • B.A→B是一个等温过程
  • C.A与B的状态参量相同
  • D.B→C体积减小,压强减小,温度不变
slide34
解析:D→A是一个等温过程,A对;A、B两状态温度不同,A→B是一个等容过程(体积不变),B、C错;B→C,V增大,p减小,T不变,D错.解析:D→A是一个等温过程,A对;A、B两状态温度不同,A→B是一个等容过程(体积不变),B、C错;B→C,V增大,p减小,T不变,D错.
  • 答案:A
slide35
3.(2010·广东卷)如图所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量.设温度不变,洗衣缸内水位升高,则细管中被封闭的空气()3.(2010·广东卷)如图所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量.设温度不变,洗衣缸内水位升高,则细管中被封闭的空气()
  • A.体积不变,压强变小 B.体积变小,压强变大
  • C.体积不变,压强变大 D.体积变小,压强变小
slide36
解析:当洗衣缸水位升高时,封闭空气的压强增大.因温度不变,由玻意耳定律可知体积一定减小,故选B.解析:当洗衣缸水位升高时,封闭空气的压强增大.因温度不变,由玻意耳定律可知体积一定减小,故选B.
  • 答案:B
slide37
4.一定质量的理想气体经历一等温膨胀过程,这一过程可以用p-V图上的曲线来表示,如图所示.由此可知,当气体的体积V1=5 L时,气体的压强p1=________Pa;当气体的体积V2=10 L时,气体的压强p2=________Pa;当气体的体积V3=15 L时,气体的压强p3=________Pa.
slide38
解析:p1、p3可直接从p-V图中读出,分别为p1=3×105 Pa、p3=1.0×105 Pa.由于A→B过程为等温变化,由玻意耳定律可得p1V1=p2V2,p1=3×105 Pa,V1=5 L,V2=10 L,即3×105×5=p2×10,p2=1.5×105 Pa.
  • 答案:3×1051.5×1051×105
slide39
5.粗细均匀的玻璃棒,封闭一端长为12 cm.一个人手持玻璃管开口向下潜入水中,当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管口2 cm,求人潜入水中的深度.(取水面上大气压强为p0=1.0×105 Pa,g=10 m/s2)
  • 解析:确定研究对象为被封闭的一部分气体,玻璃管下潜的过程中气体的状态变化可视为等温过程.
  • 设潜入水下的深度为h,玻璃管的横截面积为S,气体的初末状态参量分别为
ad