2.3 气体的等圧変化和等容变化 课件 (共29张PPT)

(共29张PPT)
§3 气体的等圧変化和等容变化
第二章 气体、固体和液体
选择性必修 第三册
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烧瓶上通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向外移动，这说明了什么？
等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的升高而增大。
在等压变化中，气体的体积与温度可能存在着什么关系？
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一、气体的等压变化
等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化过程。
盖·吕萨克
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T成正比.
1.盖·吕萨克定律:
V=CT
或
2.公式表述：
或
3.公式推论：
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一、气体的等压变化
4.两种不同温标下的等压变化图像：
热力学温标下的图像
摄氏温标下的图像
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一、气体的等压变化
0K和-273.15℃附近用虚线，
热力学绝对零度不可能达到。
3.V－t图象：在等压变化过程中，体积V与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系，如图所示，等压线是一条延长线通过横轴上－273.15 ℃的倾斜直线，且斜率越大，压强越小.图象纵轴的截距V0是气体在0 ℃时的体积.
1.一定质量的气体的V—T图线其延长线过坐标原点（过原点的倾斜直线），斜率反映压强大小。 不同压强下的等压线，斜率越大，压强越小（同一温度下，体积大的压强小）。
2.图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等压线上各状态的压强相同。
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一、气体的等压变化
P2用什么方法可以使凹进的乒乓球恢复原状？
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一、气体的等压变化
【例题1】一容器中装有某种气体，且容器上有一个小口与外界大气相通，原来容器内的温度为27℃，若把它加热到127℃，从容器中溢出的空气质量是原来质量的多少倍呢？
解析：
初态 T1=300K V1=V P1=P
分析：容器上有一个小口与外界大气相通，即气体的压强始终等于外界大气压，气体状态变化可以看作是等压变化。本题解题的关键是研究对象的选取。
末态 T2=400K V2=？ P2=P
由盖-吕萨克定律 :
就容器而言，里面气体质量变了，但可视容器中气体出而不走，以原来容器中的气体为研究对象，就可以运用气体的等压变化规律求解。气体状态变化如图所示。
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二、气体的等容变化
夏天汽车轮胎打气太足，容易爆胎。
利用高压锅可以很快把饭煮熟。
轮胎和高压锅都是气体体积不变，温度升高，压强增大。
等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化的过程。
在等容变化中，气体的体压强与温度可能存在着什么关系？
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二、气体的等容变化
p=CT
或
2.公式表述：
1.查理定律：
或
查理
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。
3.公式推论：
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二、气体的等容变化
4.两种不同温标下的等容变化图像：
热力学温标下的图像
摄氏温标下的图像
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二、气体的等容变化
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二、气体的等容变化
3.p－t图象：在等容变化过程中，压强p与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系，如图所示，等容线是一条延长线通过横轴上－273.15 ℃的倾斜直线，且斜率越大，体积越小.图象纵轴的截距p0是气体在0 ℃时的压强.
1.一定质量的气体的P—T图线其延长线过坐标原点（过原点的倾斜直线），斜率反映体积大小。 不同体积下的等容线，斜率越大，体积越小（同一温度下，压强大的体积小）。
2.图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等容线上各状态的体积相同。
0K和-273.15℃附近用虚线，
热力学绝对零度不可能达到。
V2玻意耳定律
查理定律
盖-吕萨克定律
压强不太大(相对大气压)，温度不太低(相对室温)
适用范围：
p1V1=p2V2
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气体实验定律
我国民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，即用一个小罐，将纸燃烧后放入罐内，然后迅速将火罐开口端紧压在人体的皮肤上，待火罐冷却后，火罐就被紧紧地“吸”在皮肤上。你知道其中的道理吗？
火罐内的气体体积一定，冷却后气体的温度降低，压强减小，故在大气压力作用下被“吸”在皮肤上。
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【例题2】某种气体的压强为2×105Pa，体积为1m3，温度为200K。它经过等温过程后体积变为2m3。随后，又经过等容过程，温度变为300K，球此时气体的压强。
解：
开始时：p1=2×105Pa，V1=1m3，T1=200K
等温后状态： p= ， V=2m3，T=200K
等容后状态： p2= ，V2=2m3，T2=300K
根据玻意耳定律，有：p1V1=pV
根据查理定律，有：
联立上述各式可得：
P2=1.5×105Pa
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忽略气体分子大小
在温度不太低，压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。
理想气体
微观
忽略分子间相互作用力
忽略气体分子与器壁的动能损失
宏观
——理想化实物模型
没有分子势能
气体内能只与温度有关，与体积无关。
质点、点电荷、单摆、弹簧振子、理想变压器、理想气体等。
任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。
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三、理想气体
一定质量的理想气体，由初状态（p1、V1、T1）变化到末状态（p2、V2、T2）时，两个状态的状态参量之间的关系为：
理想气体状态方程
方程具有普遍性
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三、理想气体
当温度 T保持不变
当体积 V保持不变
当压强 P保持不变
1.玻意耳定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度保持不变，体积减小时，分子数的密度增大，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强增大。
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四、气体实验定律的微观解释
2.盖-吕萨克定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度升高时，只有气体的体积同时增大，使分子数的密度减小，才能保持压强不变。
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四、气体实验定律的微观解释
3.查理定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变。在这种情况下，温度升高时，气体的压强增大。
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四、气体实验定律的微观解释
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