2022年高中物理下學期 8.2 氣體的等容變化和等壓變化學案 蘇教版選修3-3

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1、2022年高中物理下學期 8.2 氣體的等容變化和等壓變化學案 蘇教版選修3-3 [學習目標] 1、 掌握查理定律及其應用，理解P—T圖象的意義 2、 掌握蓋??呂薩克定律及其應用，理解V—T圖象的意義 [自主學習] 一、 氣體的等容變化 1、法國科學家查理在分析了實驗事實后發(fā)現(xiàn)，一定質(zhì)量的氣體在體積不變時，各種氣體的壓強與溫度之間都有線性關系， 從圖8—11甲可以看出，在等容過程中，壓強P與攝氏溫度t是一次函數(shù)關系，不是簡單的 關系。但是，如果把圖8—11甲直線AB延長至與橫軸相交

2、，把交點當做坐標原點。建立新的坐標系（如圖8—11乙所示），那么這時的壓強與溫度的關系就是正比例關系了。圖乙坐標原點的意義為 ?？梢宰C明，當氣體的壓強不太大，溫度不太低時，坐標原點代表的溫度就是 。 P O P T/K O A A B B t/0c 273.15 圖8—11 甲 乙 2、查理定律的內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強P與熱力學溫度T成 比。 O P T V1 V2 V3 圖8—12 3、公式： 、 、

3、 。 4、氣體在體積不變的情況下，發(fā)生的狀態(tài)變化過程， 叫做 過程。表示該過程的P—T圖象稱為 。一定質(zhì)量的氣體的等容線是 線。 一定質(zhì)量的某種氣體在不同體積下的幾條等容線如 圖8—12所示，其體積的大小關系是 。 二、氣體的等壓變化 O V T P1 P2 P3 圖8—13 1、蓋??呂薩克定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強不變的情況下，體積V與熱力學溫度T成 比。 2、公式： 、 、 。 3、氣體在壓強不變的情況下

4、發(fā)生的狀態(tài)變化的過程， 叫做 過程，表示變化過程的V—T圖象稱為 。 一定質(zhì)量的某種氣體的等壓線是 線。圖8—13 中是一定質(zhì)量的某種氣體在不同壓強下的幾條等壓線，其壓強的大小關系是 。 [典型例題] 1、 水平放置，粗細均勻，兩側都封閉的細長玻璃管中，有一段水銀柱將管中氣體分為兩部分如圖8—14所示，將玻璃管溫度均勻升高的過程中，水銀柱將（ ） 圖8—14 A、 向右移動 B、向左移動 B、 始終不動 D、以上三種情況都有可能 如果左邊氣體溫度比右邊溫度高，在此基礎上兩邊升高相同的溫度哪？ 2、 燈泡內(nèi)充有氮氬

5、混合氣體，如果要使燈泡內(nèi)的混合氣體在500℃時的壓強不超過1atm，在20℃下充氣，燈泡內(nèi)氣體的壓強至多能充到多少？ A C B 圖8—15 3、 如圖8—15所示，氣缸Ａ中封閉有一定質(zhì)量的氣體，活塞B與A的接觸是光滑的且不漏氣，Ｂ上放一重物Ｃ，Ｂ與Ｃ的總量為Ｇ，大氣壓為Ｐ0。當氣缸內(nèi)氣體溫度是20℃時，活塞與氣缸底部距離為h1；當氣缸內(nèi)氣體溫度是100℃時活塞與氣缸底部的距離是多少？ 4、 如圖8—16甲所示，是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)Ａ經(jīng)過狀態(tài)Ｂ變?yōu)闋顟B(tài)Ｃ的Ｖ—Ｔ圖象。已知氣體在狀態(tài)Ａ時的壓強是１.５×１０５Ｐａ （１） 說出從Ａ到Ｂ過

6、程中壓強變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計算圖中ＴＡ的溫度值。 TA B V/m3 0.4 0.6 O 300 400 T/K A C 0.5 P/105Pa T/K 100 200 300 400 O 1.5 1.0 2.0 甲 乙 圖8—16 （２） 請在圖乙坐標系中，作出由狀態(tài)Ａ經(jīng)過狀態(tài)Ｂ變?yōu)闋顟B(tài)Ｃ的Ｐ—Ｔ圖象，并在圖線相應位置上標出字母Ａ、Ｂ、Ｃ。如果需要計算才能確定有關坐標值，請寫出計算過程。 [針對訓練] A B h 圖8—17 1、 如圖8—17所示，豎直放置，粗細均勻，兩端封閉的玻

7、璃管中有一段水銀，將空氣隔成A、B兩部分，若使管內(nèi)兩部分氣體的溫度同時升高相同的溫度，則管內(nèi)的水銀柱將向哪個方向移動？ 2、 一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，溫度由00C升高到100C時，其壓強的增量為△P1，當它由1000C升高到1100C時，其壓強的增量為△P2，則△P1與△P2之比是 。 3、設大氣壓強保持不變，當室溫由60C升高到270C時，室內(nèi)的空氣將減少 %。 4、使一定質(zhì)量的理想氣體按圖中箭頭所示的順序變化，圖線BC是一段以縱、橫軸為漸近線的雙曲線。 （1）已知氣體在狀態(tài)A的溫度TA=300K，求氣體在狀態(tài)B、C、D

8、的溫度各是多少？ 20 P/atm V/L 2 4 40 10 30 0 A B C D 10 40 V/L T/K 300 600 0 20 30 50 甲 乙 圖8—18 （2）將上述狀態(tài)變化過程在圖8—18乙中畫出，圖中要標明A、B、C、D四點，并且要畫箭頭表示變化的方向，說明每段圖線各表示什么過程？ [能力訓練] 1、 下面圖中描述一定質(zhì)量的氣體做等容變化的過程的圖線是（ ） P T O P T O P T O P O t/0C -273 A

9、 B C D 2、 一個密閉的鋼管內(nèi)裝有空氣，在溫度為200C時，壓強為1atm，若溫度上升到800C，管內(nèi)空氣的壓強為（ ） A、4atm B、1atm/4 C、1.2atm D、5atm/6 3、一定質(zhì)量的理想氣體在等壓變化中體積增大了1/2，若氣體原來溫度為270C，則溫度的變化是（ ） A、升高450K B、升高了1500C C、升高了40.50C D、升高了4500C P O T A B 圖8—20 C

10、 V O T A B C 圖8—19 4、如圖8—19所示，是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B到狀態(tài)C的V—T圖象，由圖象可知（ ） A、PA＞PB B、PC＜PB C、PA＞PC D、PC＞PB 5、如圖8—20所示，是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B到狀態(tài)C的P—T圖象，由圖象可知（ ） A、VA＝VB B、VB＝VC C、VB＜VC D、VA＞VC 6、一定質(zhì)量的氣體在體積不變時，下列有關氣體的狀態(tài)變化說法正確的是（ ） A、溫度每升高10C，壓強的增加是原來壓強的1/273 B、

11、溫度每升高10C，壓強的增加是00C時壓強的1/273 C、氣體壓強和熱力學溫度成正比 D、氣體壓強與攝氏溫度成正比 圖8—21 7、在密閉容器中，當氣體的溫度升高1K時，氣體的壓強比原來增加了0.4%，則容器中氣體原來的溫度為 8、體積V=100cm3的空球帶有一根有刻度的均勻長管，管上共有 N=101個刻度（長管與球連接處為第一個刻度，向上順序排列） 相鄰兩刻度間管的容積為0.2cm3，管中有水銀滴將球內(nèi)空氣與 大氣隔開，如圖8—21所示。當溫度t=50C時，水銀液滴在刻度 N=21的地方，若外界大氣壓不變，用這個裝置測量溫度的范圍 是 。 9、如圖8—22所示，某水銀氣壓計的玻璃管頂端高出水銀槽液面1m，因上部混入少量空氣使讀數(shù)不準，當氣溫為270C時、標準氣壓計讀數(shù)為76cmHg時，該氣壓計讀數(shù)為70cmHg，求：（1）在相同氣溫下，若用該氣壓計測量氣壓，測得讀數(shù)為68cmHg，則實際氣壓應為多少？（2）若氣溫為—30C時，用該氣壓計測得氣壓計讀數(shù)為70 cmHg，則實際氣壓為多少？ 1m 70cm 圖8—22