《气体的等温变化》课件1.ppt

第八章：气体,第1节 气体的等温变化,1、热学性质,2、几何性质,3、力学性质,热力学温度T：开尔文 T=t 273.15 K,体积 V单位：有L、mL等,压强 p单位：Pa（帕斯卡）,气体的状态参量,复习,如何确定气体的状态参量呢？,温度（T）-温度计体积（V）-容器的容积压强（p）-气压计,问题,引入,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,引入,在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采用“保持一个量不变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系”，,控制变量的方法,引言,引入,今天，我们便来研究气体的三个状态参量T、V、p之间的关系。首先，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。,授课,气体的等温变化,一、等温变化：气体在温度不变的状态下，发生的变化叫做等温变化。,动手体验定性关系,（等温变化过程中压强与体积的关系）,（二）实验探究,结论：V减小，P增大,猜想：P、V,反比,定量研究：,设计一个实验，研究一定质量的气体在等温变化过程中压强与体积的定量关系,（二）实验探究,猜想：P、V反比,实验装置,（1）研究的是哪一部分气体?,（3）如何测V，是否一定要测出具体值?,（4）如何测量p？如何改变 p?,根据高度差,测量空气柱的长度,（2）如何保证封闭气体的温度不变?,不能用手触摸玻璃管,被封闭的气柱,实验数据的处理,实验,V,1,2,3,0,1,2,3,4,1/V,1,2,3,0,0.2,0.4,0.6,0.8,探究结论：,在温度不变时，压强p和体积V成反比。,2、公式表述：pV=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。,h,装置,研究对象:一定质量的气体适用条件:温度保持不变适用范围：温度不太低，压强不太大的气体,说明,二.等温变化图象1、特点:(1)等温线是双曲线的一支。,(2)温度越高,其等温线离原点越远.,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:t3t2t1,2、图象意义,(1)物理意义:反映压强随体积的变化关系(2)点、线的意义：图像中的一点表示一定量的气体所处的某一个状态，图像中的线表示一定量的气体变化的某一过程。,3、玻意尔定律的微观解释：气体的压强大小由两个因素决定：气体分子的平均动能和分子的密度。一定量的气体在温度不变时分子平均动能不变，则压强P只由分子密度决定。所以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.,一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中,内封一定质量的气体,管内水银面低于管外,在温度不变时,将玻璃管稍向下插入一些,下列说法正确的是,如图所示.A.玻璃管内气体体积减小;B.玻璃管内气体体积增大;C.管内外水银面高度差减小;D.管内外水银面高度差增大.,AD,例题：,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：1.2510 5Pa,例.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=20105Pa V1=10L T1=T,末态 p2=1.0105Pa V2=？L T2=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。,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（注意统一单位）；,5对结果的物理意义进行讨论,