2.2气体的等温条件 课件—2020-2021学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册（16张PPT）

等温变化的P-V图像
本节目标
1
学会分析气体等温变化的p-V图象
2
学会分析气体等温变化的p - ????????图象
?
3
掌握气体等温变化的计算题
玻意耳
（1627—1691）
英国化学家
一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，压强p和体积V成反比。
pV=C（常数）或p1V1=p2V2
适用范围：温度不太低，压强不太大
条件：气体质量一定且温度不变
波意耳定律
过原点的直线 双曲线的一支
物理意义：等温线上的某点表示气体的一个确定状态。同一条等温线上的各点温度相同，即p与V乘积相同。
等温变化的 p-V 图象
????2>????1
?
思考：同一气体，不同温度下的等温线是不同的，请判断出下图中哪条等温线的温度高？理由是什么？
不同温度下的等温线，离原点越远，温度越高。
等温变化的 p-V 图象
如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为12cm。活塞质量为20kg，横截面积为100cm?。已知大气压强为1×105Pa。求：汽缸开口向上时，气体的长度。
思路点拨：分析初末状态，质量不变，温度不变。所以可以用玻意耳定律联系初末状态物理量并列出公式。另外，在末状态时活塞受力平衡，所以可对其受力分析，并列出平衡条件公式。即可求解。
反馈训练
由玻意耳定律 得
????1????1=????2????2
?
如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为12cm。活塞质量为20kg，横截面积为100cm?。已知大气压强为1×105Pa。求：汽缸开口向上时，气体的长度。
解：以缸内封闭气体为研究对象，
????1=????0=1×105Pa,
?
????1=????1????
?
初态：
由活塞受力平衡得：
????2????=????0????+????????
?
????2=????0+????????????=1.2×105Pa,
?
????2=????2????
?
末态：
????1????1=????2????2
?
????2=????1????1????2=10cm
?
mg
p2S
p0S
反馈训练
玻意耳定律
本节目标
1
了解描述气体的状态参量
2
学会定性分析气体的压强与体积的关系
3
掌握波意耳定律
情境导入
气体的状态参量
温度? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?体积? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 压强
热力学温度T
单位：开尔文
T = t ＋ 273 K
体积 V
单位：有L、mL等
压强 p
单位：Pa（帕斯卡）
情境导入
一定质量的气体，在温度不变时发生的状态变化过程，叫做气体的等温变化。
温度不变时，气体的压强和体积之间有什么关系？
实验步骤：
1、密封一定质量的气体。
2、改变气体的体积，记录气体体积和该状态下压强的大小的几组数据。
3、数据处理。
实验探究
{69C7853C-536D-4A76-A0AE-DD22124D55A5}次数
1
2
3
4
压强p(105Pa)
1.20
0.75
0.60
0.50
体积V(cm3)
4
6
8
10
pV(105Pa·cm3)
4.80
4.50
4.80
5.00
从表格可以看出，一定质量的气体在温度不变时
1、体积增大，压强减少。
2、气体的压强跟体积的乘积是恒量，即压强跟体积成反比。
实验探究
玻意耳
（1627—1691）
英国化学家
一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，压强p和体积V成反比。
pV=C（常数）或p1V1=p2V2
适用范围：温度不太低，压强不太大
条件：气体质量一定且温度不变
波意耳定律
一定质量气体的体积是20L时，压强为1×105Pa。当气体的体积减小到16L时，压强为多大？设气体的温度保持不变。
解：以气体为研究对象，
由 得
????1????1=????2????2
?
????2=????1????1????2=1.25×105 Pa
?
反馈训练