第08节 气体实验定律(Ⅱ)):20张PPT

(共20张PPT)
2.8
气体实验定律(Ⅱ)
一、等容过程
1．等容过程：气体在体积不变的情况下发生的状态变化过程叫做等容过程．
2．一定质量气体的等容变化
演示：
如图所示，研究瓶中一定质量的气体，先使U型管中两侧水银液面等高，在左侧液面处标上标记P，然后改变瓶内气体温度（可分别放入热水和冰水中），上下移动A管，使左侧水银面保持在P处（即使瓶中气体体积不变）．
可得到，气体温度升高，压强增大；气体温度降低，压强减小.
3．查理定律：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（
p
?T
）
．
（1）查理定律是实验定律，由法国科学家查理通过实验发现的．
（2）成立条件：气体质量一定，体积不变．
（3）在p/t=C中的C与气体的种类、质量、体积有关．
　注意：p与热力学温度T成正比，不与摄氏温度成正比，但压强的变化?p与摄氏温度?t的变化成正比．
（4）一定质量的气体在等容时，升高（或降低）相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的．
（5）解题时前后两状态压强的单位要统一．
4．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．
（2）一定质量气体的等容线p－T图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映体积大小，如图所示．
（3）一定质量气体的等容线的物理意义．
　①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
　②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）如图所示，V2一定质量（m）的气体的总分子数（N）是一定的，体积（V）保持不变时，其单位体积内的分子数（n）也保持不变，当温度（T）升高时，其分子运动的平均速率（v）也增大，则气体压强（p）也增大；反之当温度（T）降低时，气体压强（p）也减小。
查理定律的微观解释：
二、等压过程
1．等压过程：气体在压强不变的情况下发生的状态变化过程叫做等压过程．
2．一定质量气体的等压变化．
演示：
如图所示，改变瓶中气体温度，上下移动A管使U型管中两水银面保持在同一水平位置（即使瓶中的气体压强保持等于外界大气压强不变）
可得到，气体温度升高，体积增大；气体温度降低，体积减小．
3．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
）.
（1）盖·吕萨克定律是实验定律，由法国科学家
盖·吕萨克通过实验发现的．
（2）成立条件：气体质量一定，压强不变．
（3）在
V/t=C
中的C与气体的种类、质量、压强有关．
　注意：
V正比于T而不正比于t，但
?V??t
（4）一定质量的气体发生等压变化时，升高（或降低）相同的温度，增加（或减小）的体积是相同的．
（5）解题时前后两状态的体积单位要统一．
4．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．
（2）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，斜率反映压强大小，如图所示．
（3）一定质量气体的等压线的物理意义
　①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．
　②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）如图所示ｐ2<ｐ1
．
1、由查理定律可知，一定质量的理想气体在体积不变时，它的压强随温度变化关系如图中实线表示。把这个结论进行合理外推，便可得出图中t0＝　
　　℃；如果温度能降低到t0，那么气体的压强将减小到
Pa。
－273
0
2．一定质量的理想气体在等容变化过程中测得，气体在0℃时的压强为P0，
10℃时的压强为P10，则气体在21℃时的压强在下述各表达式中正确的是
(
)
A
D
A
.
两次管中气体压强相等
B
.
T1时管中气体压强小于T2时管中气体压强
C
.
T1D
.
T1>T2
3、如图所示，A端封闭有气体的U形玻璃管倒插入水银槽中，当温度为T1时，管中水银面处在M处，温度为T2时，管中水银面处在N处，且M、N位于同一高度，若大气压强不变，则：（
）
A
D
4．对于一定质量的理想气体，可能发生的过程是
(
)
A．压强和温度不变，体积变大
B．温度不变，压强减少，体积减少
C．体积不变，温度升高，压强增大，
D．压强增大，体积增大，温度降低
C
5．如图所示，导热性能良好的气缸开口向下，缸内用一活塞封闭一定质量的气体，活塞在气缸内可以自由滑动且不漏气，其下方用细绳吊着一重物，系统处于平衡状态。现将细绳剪断，从剪断细绳到系统达到新的平衡状态的过程可视为一缓慢过程，在这一过程中气缸内
(
)
A．气体从外界吸热
B．单位体积的气体分子数变大
C．气体分子平均速率变大
D．单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数减少
B
小结：
　一定质量的气体在等容变化时，遵守查理定律．
　一定质量的气体在等压变化时，遵守盖·吕萨克定律．