2.3 气体的等压变化和等容变化 第2课时 课件 2023-2024学年高二物理人教版（2019）选择性必修3(共14张PPT)

(共14张PPT)
第3节 气体的等压变化和等容变化 第2课时
第二章 气体、固体和液体
描述气体状态的三个参量：
T不变，p、V变化：玻意耳定律
V不变，p、T变化：查理定律
p不变，V、T变化：盖-吕萨克定律
若，p、V、T 都变化，会遵循什么样的规律？
这些定律的适用范围是什么？
压强不太大，温度不太低
p、V、T
1.了解理想气体模型，知道实际气体在什么情况下可以看成理想气体。
2.能用分子动理论和统计观点解释气体实验定律。
知识点一：理想气体
假设有这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体实验定律,我们把这样的气体叫做“理想气体”。
1.理想气体具有的特点
（1）理想气体是不存在的，是一种理想模型。
（2）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。
（4）从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能。
（3）从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。
一定质量的理想气体的内能仅由温度决定 ,与气体的体积无关。
2.理想气体的状态方程
（1）内容：一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态时，尽管p、V、T都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。
（2）公式：
或
注：恒量C由理想气体的质量和种类决定，即由理想气体的物质的量决定
（3）使用条件:
一定质量的某种理想气体。
①当T1=T2时，p1V1=p2V2 (玻意耳定律)
②当V1=V2时， (查理定律)
③当 p1=p2时， (盖-铝萨克定律)
（4）气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例：
3.理想气体状态方程的应用
(1)解题步骤
①确定研究对象，即某一定质量的理想气体，分析它的变化过程；
②确定初、末两状态，准确找出初、末两状态的六个状态参量，特别是压强；
③用理想气体状态方程列式，并求解。
(2)注意：
①气体质量保持不变
②T必须是热力学温度，公式两边p和V单位统一，可不是国际单位。
1.对于一定质量的理想气体，下列状态变化可能的是（　　）
A.使气体体积增大，温度降低，压强减小
B.使气体温度升高，体积不变，压强减小
C.使气体温度不变，压强、体积同时增大
D.使气体温度升高，压强减小，体积减小
练一练
A
2.如图是容积为的气压式浇花喷水壶，现向喷水壶内装入一定质量的水，通过打气使壶内气压达到，浇花时打开喷嘴开关就有水雾喷出，当壶内气压降为，壶内的水刚好全部喷出，已知水的密度为，细管和喷嘴的容积可忽略，求装入壶内水的质量。
解：设水壶体积为V，装入壶内水的质量为m，则喷水前打入的空气体积
根据理想气体状态方程
解得
3.随着海拔高度的增加，大气压会相应地减小，高度每增加1m，大气压强降低约11Pa；某登山运动员在攀登珠穆朗玛峰的过程中，发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂．此时，运动员所在高度的气温为-15℃。已知27℃时，表内压强与海平面处的大气压相等，均为1×105Pa；当手表内外压强差超过6×104Pa时，手表表面玻璃可能爆裂．求手表表面玻璃爆裂前瞬间表内压强p1和运动员所在的高度？（结果取整数）
解：设此时的高度为h，气体等容变化，由查理定律得
解得表内气体压强p1=86000Pa
由题意可知
又因为
解得h=6727m
知识点二：气体实验定律的微观解释
1.玻意耳定律
一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的。在这种情况下，体积减小时，分子的分子密集程度增大，气体的压强就增大。
2.盖-吕萨克定律
一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大；只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减少，才能保持压强不变。
T 不变
p 不变
3.查理定律
一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变。在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强就增大。
V 不变
气体的等压变化和等容变化
理想气体:
理想气体的状态方程
在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体实验定律的气体
或
三个实验定律是理想气体状态方程的特例
适用条件
应用步骤