2.3 气体的等压变化和等容变化 第1课时 课件 2023-2024学年高二物理人教版（2019）选择性必修3(共18张PPT)

(共18张PPT)
第二章 气体、固体和液体
第3节 气体的等压变化和等容变化 第1课时
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？
1.知道气体的等压变化，了解盖吕萨克定律并能应用于简单问题。
2.知道气体的等容变化，了解查理定律并能应用于简单问题。
知识点一：气体的等压变化
1.等压变化：质量一定的某种气体，在压强不变的情况下，体积随温度的变化叫等压变化。
2.盖—吕萨克定律
（1）内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比。即 V T 。
（2）公式：
或
C与气体的种类、质量、压强有关，和玻意耳定律、查理定律表达式中的C都泛指比例常数，它们并不相等。
（3）适用条件：
①压强不太大，温度不太低；②气体的质量和压强都不变。
3.图像——等压线
(1) 等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中，体积V与热力学温度T的正比关系在V－T直角坐标系中的图象叫做等压线。
V－t图像
V－T图像
(2)等压线的特点：一定质量气体的等压线的V－T图象，其延长线经过坐标原点。
等压线
③压强越大，斜率越小。如图2：p1>p2>p3>p4。
(3)对等压线的理解
V -t图像中的等压线
①延长线通过(－273.15 ℃，0)的倾斜直线。
②纵轴截距V0是气体在0 ℃时的体积。
V -T图像中的等压线
①延长线通过原点的倾斜直线。
②压强越大，斜率越小。如图3：p1>p2>p3>p4。
(4)适用条件：
①气体的质量不变
②气体的压强不变
4.盖—吕萨克定律的分比形式
即一定质量的气体在压强不变的条件下，体积的变化量ΔV与热力学温度的变化量ΔT （等于摄氏温度变化量）成正比。
注意：V与热力学温度T成正比，不与摄氏温度t成正比，但压强的变化 V与摄氏温度 t的变化成正比。
△V
△T
T1
V1
1.如图所示, 两端开口的弯管, 左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则 （ ）
A.弯管左管内外水银面的高度差为h
B.若把弯管向上移动少许, 则管内气体体积增大
C.若把弯管向下移动少许，右管内的水银柱沿管壁上升
D.若环境温度升高，右管内的水银柱沿管壁上升
练一练
ACD
h
2.如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部l=36 cm处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体，当气体的温度T0=300 K、大气压强p0=1.0×105 Pa时，活塞与汽缸底部之间的距离l0=30 cm，不计活塞的质量和厚度，现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求：
（1）活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1；
（2）封闭气体温度升高到T2=540 K时的压强p2。
解:（1）活塞从开始至刚到卡环的过程做等压变化，设汽缸的横截面积为S
由盖-吕萨克定律得 代入数据得。
（2）活塞到达卡环后做等容变化，由查理定律得 ,代入数据得。
知识点二：气体的等容变化
1.等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强随温度的变化叫等容变化。
2.查理定律
（1）内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，它的压强p与热力学温度T成正比，即p T 。
（2）公式：
或
C与气体的种类、质量、体积有关，和玻意耳定律表达式中的C都泛指比例常数，它们并不相等。
（3）适用条件：
①压强不太大，温度不太低；②气体的质量和体积都不变。
3.图像——等容线
(1)等容线：一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强p跟热力学温度T的正比关系，p－T在直角坐标系中的图象叫做等容线。
p0
P－t图像
P－T图像
等容线
(2)等容线的特点：一定质量的气体的p—T图线其延长线过坐标原点。
③体积越大，斜率越小。如图2：V1>V2>V3>V4。
(3)对等容线的理解
p- t图像中的等压线
①延长线通过(－273.15 ℃，0)的倾斜直线。
②纵轴截距p0是气体在0 ℃时的压强。
V -T图像中的等压线
①延长线通过原点的倾斜直线。
②体积越大，斜率越小。如图3：V1>V2>V3>V4。
(4)适用条件：
①气体的质量不变
②气体的体积不变
4.查理定律的分比形式
△p
△T
T1
p1
即一定质量的气体在体积不变的条件下，压强的变化量Δp与热力学温度的变化量ΔT（等于摄氏温度变化量）成正比。
注意：p与热力学温度T成正比，不与摄氏温度t成正比，但压强的变化 P与摄氏温度 t的变化成正比。
5.应用
（1）高压锅内的食物易熟；
（2）打足了气的车胎在阳光下曝晒会胀破；
（3）使凹进的乒乓球恢复原状。
1.下列关于一定质量的气体的等容变化的说法中正确的是（ ）
A.气体压强的改变量与摄氏温度成正比；
B.气体的压强与摄氏温度成正比；
C.气体压强的改变量与热力学温度成正比；
D.气体的压强与热力学温度成正比。
练一练
D
气体的等压变化和等容变化
气体的等压变化
气体的等容变化
盖—吕萨克定律：
内容、公式、适用条件
内容：质量一定的某种气体，在压强不变的情况下，体积随温度的变化
图像——等压线
查理定律定律：
内容、公式、适用条件
内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强随温度的变化
图像——等容线
应用