(共15张PPT)
2.2气体的等温变化
在庆典活动中放飞的气球,会飞到我们看不见的地方。随着气球的升空,大气压在减小,温度在降低,气球在膨胀……
看来, 一定质量的气体的压强、体积和温度三个状态参量之间是有联系的。
那么,它们会有怎样的联系呢?
选一个热力学系统,进行实验研究。
一、探究气体等温变化的规律
1.等温变化:一定质量的气体,在温度T不变时,压强p 与体积V的变化。
2.实验研究
(1)实验目的:在温度保持不变时,研究一定质量气体的压强p和体积V的关系。
(2)实验装置1或实验装置2
(3)实验数据的测量及分析
(1)研究的是哪一部分气体
(2)怎样保证 T 不变
(3)如何改变 p
(4)如何测 V
观察实验,思考以下问题:
实验方案1:用气压计研究气体的等温变化
实验方案2:用传感器和计算机研究气体的等温变化
(1)研究的是哪一部分气体
注射器中封闭的气柱
(2)怎样保证 T 不变
缓慢地改变气柱长度
(3)如何改变 p
手动推、拉活塞
(4)如何测 V
测气柱长度L,V=SL
观察结束,回答以下问题:
3.实验数据处理
次 数 1 2 3 4 5
压强p(×105Pa) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
体积V(L) 1.3 1.6 2.0 2.7 4.0
根据数据做出图象,尝试做出p-V、p-V-1等图,直至得到直线。
一、探究气体等温变化的规律
p/105 Pa
V
1
2
3
0
1
2
3
4
做图确定p、V的函数关系
次 数 1 2 3 4 5
压强p(×105Pa) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
体积V(L) 1.3 1.6 2.0 2.7 4.0
p/105 Pa
1/V
1
2
3
0
0.2
0.4
0.6
0.8
做图确定p、V的函数关系
次 数 1 2 3 4 5
压强p(×105Pa) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
体积V(L) 1.3 1.6 2.0 2.7 4.0
4.实验结论
一定质量的气体,在温度不变时,压强p和体积V成反比。
5.误差分析
(1)漏气。活塞要涂油密封防止漏气(不是减小摩擦)
(2)气压计读数误差大。
一、探究气体等温变化的规律
1. 文字表述:
一定质量某种气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成反比。
2. 公式表述:pV=C(常数) 或p1V1=p2V2
3.图像表述: p-V图、p-1/V图,图线称为等温线。
二、玻意耳定律
p
1/V
·
0
V
p
·
0
A
A
V
p
1
2
3
0
例1、同一气体,不同温度下等温线是不同的,你能判断那条等温线是表示温度较高的情形吗?你是根据什么理由作出判断的?
结论:t3>t2>t1
体积V相同时,压强p大的气体温度t高。
三、练习题
试在p-1/V图上画出对应的三条图线。
p
1/V
0
3
2
1
例2、某容器的容积是5L,里面装有压强为 1×106pa的气体,如果温度保持不变,把容器阀门打开后,容器里剩下的气体是原来的百分之几?(外界大气压强为1×105pa)。
解:气体做等温变化,由玻意尔定律有
p1V1=p2V2
则 V2=p1V1/ p2=1×106×5/(1×105)=50L
容器中剩余的气体仍然是5L,剩余气体所占百分比为
=5/50×100%=10%
1.玻意耳定律:
一定质量某种气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成反比。
2. 公式:pV=C(常数) 或p1V1= p2V2
3.图像: p-V图,图线称为等温线。
总 结
p
1/V
·
0
V
p
·
0
A
A