2.3气体的等压和等容变化 —2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修三课件14张PPT

物理选择性必修3
第二章
气体液体和固体
气体的等压和等容变化
3
一 气体的等压变化
1．气体的等压变化：
一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度变化的过程。
2．盖—吕萨克定律
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。
(1)内容：
(2)表达式：
t
O
V
-273.15
(3)图像:等压曲线
p1V＝CT(其中C是常量)，或 或 。
同一条直线上压强相同
p1
T
O
V
p2
③压强越大，斜率越小。如图2：p1>p2>p3>p4。
（4）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。
(5)适用条件：
①气体的质量不变
②气体的压强不变
二 气体的等容变化
一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程。
1．气体的等容变化：
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，压强p与热力学温度T成正比。
(2)表达式：
p＝CT(C是常量)，或 或 。
(3)图像: 等压线
同一条直线上体积相同
V1 V2
<
t
O
p
-273.15
V1
T
O
p
V2
③体积越大，斜率越小。如图2：V1>V2>V3>V4。
（4）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。
(5)适用条件：
①气体的质量不变
②气体的体积不变
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？
适用条件：压强不太大，温度不太低
p、V、T
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，又经过等容变化，温度变为300K，求此时气体的压强.
例题
解：
根据查理定律，有
状态1:p1=2×105Pa，V1=1m3，T1=200K
根据玻意耳定律，有p1V1=p2V2
等温后状态2:p2=?，V2=2m3，T2=200K
等容后状态3:p3=?，V3=2m3，T3=300K
可得
可得
T1=T2
V1=V2
三 理想气体
1.定义：
在任何温度、任何压强下都严格遵从气体实验定律的气体。
2、理解：
1）理想气体是种理想化模型.
实际气体，在压强不太大，温度不太低时，可以近似看成理想气体。
2）
理想气体，忽略分子间势能，内能等于分子的总动能。
3）
四 理想气体状态方程
1、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，各量满足 .
上面两式都叫一定质量的理想气体状态方程。
2、说明
一定质量的某种理想气体.
2）适用条件：
1） 式中C与p、V、T无关，只与气体的种类和质量有关.
3 )该方程表示的是p、V、T的关系，与中间的变化过程无关。
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)
3）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。
五 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。
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。
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
V 不变
p 不变
课堂小结
一、气体等压变化，
二、气体等容变化
三、理想气体状态方程
1、三个实验定律是理想气体状态方程的特例
2、适用条件
3、应用步骤
感谢聆听