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8.2气体的等容变化和等压变化
教学目标：
1.知道什么是气体的等容变化过程；
2.掌握查理定律的内容、数学表达式；理解p-t图象的物理意义；
3.知道查理定律的适用条件；
4.会用分子动理论解释查理定律。21世纪教育网
重点、难点分析
1．查理定律的内容、数学表达式、图象及适用条件是重点。
2．气体压强和摄氏温度不成正比，压强增量和摄氏温度成正比；气体原来的压强、气体在零摄氏度的压强，这些内容易混淆。
一．气体的等容变化
1．等容变化：当体积（V）保持不变时, 压强（p）和温度（T）之间的关系。
2．查理定律：一定质量的气体，在体积保持不变的情况下, 压强与温度有线性关系。
3．图像
若是正比例关系，图像就是过原点的直线。当气体的压强不太大，温度不太低时，坐标原点代表的温度就是热力学温度的零度。（规律适用的条件）21世纪教育网
温度为热力学温标，图像为等容线
4．查理定律的第二表述：一定质量的某种气体,在体积保持不变的情况下, 压强p与热力学温度T成正比
5．表达式： 或 或21世纪教育网
V1>V2
二．气体的等压变化
1．等压变化：当压强（p）保持不变时, 体积（V）和温度（T）之间的关系。
2.盖·吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度成正比（ V T ）
3.适用条件：当气体的压强不太大，温度不太低时21世纪教育网
4.图像
图像为等压线
ｐ2<ｐ1
5．表达式
或 或
学习探究
例1 灯泡内充有氮氩混合气体，如果要使灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过一个大气压，则在20℃的室温下充气，灯泡内的气体压强至多能充到多少？21世纪教育网
解析 忽略灯泡容积的变化，气体为等容变化，找出气体的初、末状态，运用查理定律即可求解．
灯泡内气体初、末状态的参量分别为
气体在500 ℃时，p1＝1.0×105 Pa，
T1＝(273＋500) K＝773 K.
气体在20 °C时，T2＝(273＋20) K＝293 K.
由查理定律＝得p2＝p1＝×1.0×105 Pa≈3.8×104 Pa
1．如图4所示，甲、乙为一定质量的某种气体的等容变化或等压变化图象，关于这两个图象说法正确的是( )
图4
A．甲是等压线，乙是等容线21世纪教育网
B．乙图中p－t线与t轴交点对应的温度是－273.15 °C，而甲图中V－t线与t轴的交点不一定是－273.15 °C
C．由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p与t成直线关系
D．乙图表明随温度每升高1 °C，压强增加相同，但甲图随温度的升高压强不变
解析 由查理定律p＝CT＝C(t＋273.15)及盖—吕萨克定律V＝CT＝C(t＋273.15)可知，甲图是等压线，乙图是等容线，故A正确；
由数学知识可知两种图线的反向延长线与t轴的交点温度为－273.15 °C，即热力学温度的0 K，故B错；
查理定律及盖—吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低、压强不太大的条件下得出的，当压强很大，温度很低时，这些定律就不成立了，故C错；
由于图线是直线，故D正确．
2．一定质量的气体，体积保持不变，下列过程可以实现的是 ( )
A．温度升高，压强增大 B．温度升高，压强减小
C．温度不变，压强增大 D．温度不变，压强减小
解析 由查理定律p＝CT得温度和压强只能同时升高或同时降低，故A项正确．
3．图5表示0.2 mol的某种气体的压强与温度的关系图象，图中p0为标准大气压，问气体在B状态时的体积多大？
图5
解析 从题图中的p—t图象可以看出，p0A段为等容线．由于0.2 mol的气体在压强为p0、温度为0℃时的体积为V0＝0.2×22.4 L＝4.48 L，所以VA＝V0＝4.48 L.
由A→B发生的是等压变化，由＝，TA＝400 K，TB＝500 K，可得VB＝＝ L＝5.6 L.
0
V
T/K
0
P/Pa
T/K
t0
0
P/Pa
t/℃
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8.2气体的等容变化和等压变化
教学目标：
1.知道什么是气体的等容变化过程；
2.掌握查理定律的内容、数学表达式；理解p-t图象的物理意义
3.知道查理定律的适用条件；
4.会用分子动理论解释查理定律。
重点、难点分析
1．查理定律的内容、数学表达式、图象及适用条件是重点。
2．气体压强和摄氏温度不成正比，压强增量和摄氏温度成正比；气体原来的压强、气体在零摄氏度的压强，这些内容易混淆。
一．气体的等容变化
1．等容变化：当体积（V）保持不变时, 压强（p）和温度（T）之间的关系。
2．查理定律：一定质量的气体，在体积保持不变的情
况下, 压强与温度有线性关系。
3．图像
t/℃
P/Pa
0
t0
若是正比例关系，图像就是过原点的直线。当气体的压强不太大，温度不太低时，坐标原点代表的温度就是热力学温度的零度。（规律适用的条件）
T/K
P/Pa
0
图像为等容线
视频
一．气体的等容变化
5．表达式：
V1>V2
4．查理定律的第二表述：一定质量的某种气体,在体
积保持不变的情况下, 压强p与热力学温度T成正比
或
或
二．气体的等压变化
1．等压变化：当压强（p）保持不变时, 体积（V
）和温度（T）之间的关系。
2.盖·吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强不
变的情况下，体积V与热力学温度成正比（ V
T ）
3.适用条件：当气体的压强不太大，温度不太低时
二．气体的等压变化
5．表达式
4.图像
T/K
V
0
图像为等压线
ｐ2<ｐ1
或
或
例题 某种气体在状态Ａ时压强2×105Pa,体积为1m3,温度为200K,(1)它在等温过程中由状态A变为状态B,状态B 的体积为2m3,求状态B 的压强.(2)随后,又由状态B 在等容过程中变为状态C ,状态C 的温度为300K,求状态C 的压强.
解(1)气体由状态A 变为状态B 的过程遵从玻意耳定律.
由pAVA= PBVB, PB=105PaZxx k
(2)气体由状态B变为状态C的过程遵从查理定律.
由 pc=1.5×105Pa
A B C
课本：P22
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A
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