第八章氣體 第一節(jié)氣體的等溫變化 1 溫度 2 體積 3 壓強(qiáng) 熱力學(xué)溫度t 開爾文t t 273k 體積v單位 有l(wèi) ml等 壓強(qiáng)p單位 pa 帕斯卡 氣體的狀態(tài)參量 復(fù)習(xí) 一 引入 思考題 1 被封氣體v如何變化 2 是不是壓強(qiáng)變大體積一定變小 不一定如果t升高 p變大 v也可能大 不一定 如果給自行車輪胎充氣 p增大 氣體并沒有變小 3 怎么樣研究p t v三者關(guān)系 控制變量法 二 等溫變化 1 氣體的等溫變化 一定質(zhì)量的氣體溫度保持不變的狀態(tài)變化過程 2 研究一定質(zhì)量的氣體等溫變化的規(guī)律 1 介紹實(shí)驗(yàn)裝置 2 觀察實(shí)驗(yàn)裝置 并回答 研究哪部分氣體 怎樣保證m不變 a管中氣體體積怎樣表示 l s 閥門a打開時(shí) a管中氣體壓強(qiáng)多大 閥門a閉合時(shí)a管中氣體壓強(qiáng)多大 p0 欲使a管中氣體體積減小 壓強(qiáng)增大 b管應(yīng)怎樣操作 寫出a管中氣體壓強(qiáng)的表達(dá)式 p p0 gh 欲使a管中氣體體積增大 壓強(qiáng)減小 b管應(yīng)怎樣操作 寫出a管中氣體壓強(qiáng)的表達(dá)式 p p0 gh 實(shí)驗(yàn)過程中的恒溫是什么溫度 為保證a管中氣體的溫度恒定 在操作b管時(shí)應(yīng)注意什么 緩慢 3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 4 作圖 a 坐標(biāo)軸選擇 b 描點(diǎn) 仔細(xì)觀察表格的數(shù)據(jù) 并將坐標(biāo)上的各點(diǎn)用光滑的曲線連接 發(fā)現(xiàn)了什么 a v p v p b 是一條光滑的曲線 等溫變化圖象的特點(diǎn) 1 等溫線是雙曲線的一支 2 溫度越高 其等溫線離原點(diǎn)越遠(yuǎn) 思考與討論 同一氣體 不同溫度下等溫線是不同的 你能判斷那條等溫線是表示溫度較高的情形嗎 你是根據(jù)什么理由作出判斷的 結(jié)論 t3 t2 t1 恒量隨溫度升高而增大 與氣體的質(zhì)量種類溫度有關(guān) 5 圖象意義 1 物理意義 反映壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系 2 點(diǎn)意義 每一組數(shù)據(jù) 反映某一狀態(tài) 3 結(jié)論 體積縮小到原來的幾分之一 壓強(qiáng)增大到原來的幾倍 體積增大到原來的幾倍 它的壓強(qiáng)就減小為原來的幾分之一 三 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 玻意耳定律 1 文字表述 一定質(zhì)量某種氣體 在溫度不變的情況下 壓強(qiáng)p與體積v成反比 2 公式表述 pv 常數(shù)或p1v1 p2v2 3 條件 一定質(zhì)量氣體且溫度不變 4 適用范圍 溫度不太低 壓強(qiáng)不太大 例1 將一端封閉的均勻直玻璃管開口向下 豎直插入水銀中 當(dāng)管頂距槽中水銀面8cm時(shí) 管內(nèi)水銀面比管外水銀面低2cm 要使管內(nèi)水銀面比管外水銀面高2cm 應(yīng)將玻璃管豎直向上提起多少厘米 已知大氣壓強(qiáng)p0支持76cmhg 設(shè)溫度不變 分析 均勻直玻璃管 u形玻璃管 汽缸活塞中封閉氣體的等溫過程是三種基本物理模型 所以在復(fù)習(xí)中必須到位 在確定初始條件時(shí) 無論是壓強(qiáng)還是體積的計(jì)算 都離不開幾何關(guān)系的分析 那么 畫好始末狀態(tài)的圖形 對解題便會有很大作用 本題主要目的就是怎樣去畫始末狀態(tài)的圖形以找到幾何關(guān)系 來確定狀態(tài)參量 解 根據(jù)題意 由圖知 p1 p0 2cmhg 78cmhg v1 8 2 s 10s p2 p0 2cmhg 74cmhg v2 8 x 2 s 6 x s 用氣體定律解題的步驟 1 確定研究對象 被封閉的氣體 滿足質(zhì)量不變的條件 2 用一定的數(shù)字或表達(dá)式寫出氣體狀態(tài)的初始條件 p1 v1 t1 p2 v2 t2 3 根據(jù)氣體狀態(tài)變化過程的特點(diǎn) 列出相應(yīng)的氣體公式 本節(jié)課中就是玻意耳定律公式 4 將各初始條件代入氣體公式中 求解未知量 5 對結(jié)果的物理意義進(jìn)行討論 練習(xí)1 一根一端封閉的玻璃管開口向下插入水銀槽中 內(nèi)封一定質(zhì)量的氣體 管內(nèi)水銀面低于管外 在溫度不變時(shí) 將玻璃管稍向下插入一些 下列說法正確的是 如圖所示 a 玻璃管內(nèi)氣體體積減小 b 玻璃管內(nèi)氣體體積增大 c 管內(nèi)外水銀面高度差減小 d 管內(nèi)外水銀面高度差增大 練習(xí)2 如圖所示 注有水銀的u型管 a管上端封閉 a b兩管用橡皮管相通 開始時(shí)兩管液面相平 現(xiàn)將b管緩慢降低 在這一過程中 a管內(nèi)氣體體積 b管比a管液面 強(qiáng)調(diào)思路 由v的變化 壓強(qiáng)變化 借助p的計(jì)算判斷液面的高低 3 如圖所示 d a b c表示一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的一個過程 則下列說法正確的是 a d a是一個等溫過程b a b是一個等溫過程c a與b的狀態(tài)參量相同d b c體積減小 壓強(qiáng)減小 溫度不變 解析d a是一個等溫過程 a對 a b兩狀態(tài)溫度不同 a b的過程中不變 則體積v不變 此過程中氣體的壓強(qiáng) 溫度會發(fā)生變化 b c錯 b c是一個等溫過程 v增大 p減小 d錯 答案a 氣體的等溫變化 封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算 取等壓面法 力平衡法 玻意耳定律 內(nèi)容 一定質(zhì)量的某種氣體 在溫度不變的 情況下 壓強(qiáng)p與體積v成反比 公式 pv c或p1v1 p2v2