气体的等温变化课件.ppt
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气体的等温变化课件.ppt
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1、气体的等温变化,1、温度,2、体积,3、压强,热力学温度T:
开尔文T=t273K,体积V单位:
有L、mL等,压强p:
气体作用在器壁单位面积上的压力。
单位:
Pa(帕斯卡)atm(标准大气压)cmHgmmHg,复习,气体的状态参量,注意:
密闭容器中气体的体积等于容器的容积。
1atm=1105pa=76cmHg=760mmHg,压强分析,封闭气体压强处处相等。
1.力平衡法:
选活塞、气缸或液柱为研究对象,利用合外力为零求解。
2.连通器原理:
在连通器中,同种液体的同一水平液面上的压强相等。
(注意:
中间液体不间断),压强大小求解,随堂练习,例1.如图82所示,粗细均匀的U形管的A端是封闭的,B端开口向上。
两管中水银面的高度差h=20cm。
外界大气压强为76cmHg。
求A管中封闭气体的压强。
随堂练习,如图所示,两管中水银面的高度差h1=20cm。
外界大气压强为76cmHg。
求h2。
求解下列情况下P的大小,h,随堂练习,例2.如图85所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置,金属圆板的上表面是水平的,下表面与水平面的夹角为,圆板的质量为M,不计圆板与容器内壁间的摩擦。
若大气压强为P0,则被圆板封闭在容器中的气体压强等于A、P0+Mgcos/SB、P0/cos+Mg/ScosC、P0+Mgcos2/SD、P0+Mg/S,求解下列情况下P的大小,思考:
一定质量的气体,它的温度、体积和压强三个量之间变化是相互对应的。
我们如何确定三个量之间的关系呢?
方法研究,控制变量的方法,今天我们来研究:
当温度(T)保持不变时,体积(V)和压强(p)之间的关系。
气体的等温变化,1、等温变化:
一定质量的气体,在温度不变的条件下其压强与体积变化的关系,这种变化叫做等温变化。
2、实验研究,定性关系,结论:
V减小,P增大,猜想:
P、V,定量研究:
(二)实验探究,P增大,V减小,P,V间到底什么关系?
猜想!
【数据采集】,室内温度:
_0C,【数据处理】,p/10Pa,等温线,【数据处理】,1,2,3,在温度不变时,压强p和体积V成反比。
实验结论,2、公式表述:
pV=C(常数)或p1V1=p2V2,3、图像表述:
1、文字表述:
一定质量某种气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成反比。
研究对象:
一定质量的气体适用条件:
温度保持不变化适用范围:
温度不太低,压强不太大,需要注意的问题,讨论:
同一气体,不同温度下等温线是不同的,你能判断那条等温线是表示温度较高的情形吗?
你是根据什么理由作出判断的?
结论:
t3t2t1,P-V图象特点:
(1)等温线是双曲线的一支。
满足“PV=C”。
(2)温度越高,其等温线离原点越远.,2、图象意义,
(1)物理意义:
反映压强随体积的变化关系,
(2)点意义:
每一组数据-反映某一状态,(3)结论:
体积缩小到原来的几分之一,压强增大到原来的几倍.体积增大到原来的几倍,它的压强就减小为原来的几分之一.,例1.一定质量气体的体积是20L时,压强为1105Pa。
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。
答案:
1.25105Pa,解题步骤,1确定研究对象被封闭的气体;,2写出初始条件(p1,V1,T1,p2,V2,T2);,3列出公式;,4代入数值,求解未知量;,例2.将一端封闭的均匀直玻璃管开口向下,竖直插入水银中,当管顶距槽中水银面8cm时,管内水银面比管外水银面低2cm要使管内水银面比管外水银面高2cm,应将玻璃管竖直向上提起多少厘米?
已知大气压强p0支持76cmHg,设温度不变,解:
根据题意,由图知,p1=p0+2cmHg78cmHg,V1=(8+2)S=10S,,p2=p0-2cmHg=74cmHg,V2=(8+x)-2S=(6+x)S,例3.某个容器的容积是10L,所装气体的压强是20105Pa。
如果温度保持不变,把容器的开关打开以后,容器里剩下的气体是原来的百分之几?
设大气压是1.0105Pa。
解设容器原装气体为研究对象。
初态p1=20105PaV1=10LT1=T,末态p2=1.0105PaV2=?
LT2=T,由玻意耳定律p1V1=p2V2得,即剩下的气体为原来的5。
就容器而言,里面气体质量变了,似乎是变质量问题了,但若视容器中气体出而不走,就又是质量不变了。
例4.一个足球的体积是2.5L。
用打气筒给这个足球打气,每一次都把体积为125mL,压强与大气压相同的气体打进球内。
如果在打气前足球已经是球形并且里面的压强与大气压相同,打了20次后,足球内部空气的压强是大气压的多少倍?
用气体定律解题的步骤,1确定研究对象被封闭的气体(满足质量不变的条件);,2用一定的数字或表达式写出气体状态的初始条件(p1,V1,T1,p2,V2,T2);,3根据气体状态变化过程的特点,列出相应的气体公式(本节课中就是玻意耳定律公式);,4将各初始条件代入气体公式中,求解未知量;,5对结果的物理意义进行讨论,
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