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第七节
气体
热学
(1)等温情况下(T不变)
探究压强(P)与体积(V)的关系
探究气体变化的规律
(2)等容情况下(V不变)
探究温度(T)与压强(P)的关系
(3)等压情况下(P不变)
探究温度(T)与体积(V)的关系
实验:探究气体等温变化的规律
(1)实验装置
我们的研究对象在哪里?
实验体现了什么物理实验方法?
需要测量哪些物理量?
注射器内一定质量的气体
控制变量:温度不变
体积(刻度)、压强(压力表)
环境,材料,缓慢变化
探究气体等温变化的规律
(2)实验数据的收集和处理
p
V
p
一、气体的等温变化
一定质量的某种气体,在温度T不变的情况下,压强p和体积V成反比。
(1)玻意耳定律
(2)图像
p
V
高
低
p
高
低
双曲线
过原点的直线
一、气体的等温变化
p
V
(3)表达式:
说明:其中常量C与气体的质量、种类、温度有关。
p1
p2
V1
V2
p1V1=C
p2V2=C
例:一定质量的气体由状态A变到状态C的过程如图
所示,A、C位于同一双曲线上,则此变化过程中,
温度(
)
A、一直下降
B、先上升后下降
C、先下降后上升
D、一直上升
B
例:一个足球的容积是2.5L。用打气筒给这个足球缓慢打气,每打一次都把体积为125mL、压强与大气压相同的气体打进球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强和大气压相同,打了20次后,足球内部空气的压强是大气压的多少倍?
例:如图所示,汽缸开口向左,内壁光滑,封闭着一定质量的气体,气体长度为12cm。导热活塞质量为20kg,横截面积为100cm?。已知大气压强为1×105Pa。求:若汽缸开口向上时,气体的长度。
解题步骤:
(1)判断变化类型
(2)写出相关定律(公式)
(3)寻找已知的状态量
(1)等温情况下(T不变)
探究压强(P)与体积(V)的关系
探究气体变化的规律
(2)等容情况下(V不变)
探究温度(T)与压强(P)的关系
(3)等压情况下(P不变)
探究温度(T)与体积(V)的关系
二、气体的等容变化
(1)查理定律
一定质量的某种气体,在体积V不变的情况下,压强p和热力学温度T成正比。
V大
V小
-273.15°C
p
t
0°C
p
T
0K
(2)图像
二、气体的等容变化
(3)表达式:
说明:其中常量C与气体的质量、种类、体积有关。常量C与玻意耳定律中的C泛指比例常数,两者并不相等。
例:封闭在容器中的气体,当温度升高时,下面的哪个说法是正确的( )(不计容器的膨胀)
A.密度和压强均增大;
B.密度增大,压强减小;
C.密度不变,压强增大;
D.密度增大,压强不变。
C
例:盛有氧气的钢瓶,在17℃的室内测得氧气的压强是9.28×106?Pa。当钢瓶搬到-13℃的工地上时,瓶内氧气的压强变为8.15×106?Pa。?钢瓶足不是漏气?为什么??
(1)等温情况下(T不变)
探究压强(P)与体积(V)的关系
探究气体变化的规律
(2)等容情况下(V不变)
探究温度(T)与压强(P)的关系
(3)等压情况下(P不变)
探究温度(T)与体积(V)的关系
三、气体的等压变化
(1)盖-吕萨克定律
一定质量的某种气体,在压强p不变的情况下,体积V和热力学温度T成正比。
-273.15°C
V
t
0°C
p大
p小
V
T
0K
(2)图像
三、气体的等压变化
(3)表达式:
说明:其中常量C与气体的质量、种类、压强有关。
(1)等温情况下(T不变)
探究气体变化的规律
(2)等容情况下(V不变)
(3)等压情况下(P不变)