1、第八章 氣 體,8.1氣體的等溫變化,打足氣的自行車在烈日下曝曬，常會(huì)爆胎。為什么？ 用高壓鍋煮飯，飯剛熟后，鍋蓋打不開(kāi)，過(guò)一段時(shí)間后就能打開(kāi)，為什么？ 生活中的許多現(xiàn)象表明，氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度三個(gè)狀態(tài)參量之間存在一定的關(guān)系。,生活中的物理,一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下其壓強(qiáng)與體積變化的關(guān)系，叫做氣體的等溫變化。,一、等溫變化,溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)和體積之間有什么關(guān)系？,想一想：,用注射器密閉一定質(zhì)量的空氣，緩慢地推動(dòng)和拔出活塞，觀察活塞中空氣體積和壓強(qiáng)的變化？,做一做：,壓強(qiáng)增大,壓強(qiáng)減小,溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)與體積成反比,實(shí)驗(yàn)：探究氣體等溫變化的規(guī)律,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)處理,測(cè)量哪些物

2、理量,（猜想）,體積、壓強(qiáng),注意事項(xiàng),溫度不變,研究對(duì)象,封閉氣體,主要步驟：,1、密封一定質(zhì)量的氣體。 2、改變氣體的體積，記錄氣體長(zhǎng)度和該 狀態(tài)下壓強(qiáng)的大小。 3、數(shù)據(jù)處理。,注意事項(xiàng)：,1、盡量避免漏氣。 2、不要用手握住玻璃管。 3、移動(dòng)活塞要緩慢。,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,0.77,0.63,0.50,0.37,0.25,體積的倒數(shù)（1/V),1/V,1,2,3,0,0.2,0.4,0.6,0.8,探究結(jié)論：,在誤差范圍內(nèi)，溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)p和體積V成反比。,誤差分析：,1、讀數(shù)誤差。 2、漏氣。,一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比,二、玻意耳定律,1、內(nèi)容：,2

3、、表達(dá)式：,3、圖像：,一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比,二、玻意耳定律,1、內(nèi)容：,2、表達(dá)式：,3、圖像：,氣體質(zhì)量一定且溫度不變,溫度不太低，壓強(qiáng)不太大,4、條件：,5、適用范圍：,1、一定質(zhì)量氣體的體積是20L時(shí)，壓強(qiáng)為1105Pa。當(dāng)氣體的體積減小到16L時(shí)，壓強(qiáng)為多大？設(shè)氣體的溫度保持不變。,解：以氣體為研究對(duì)象,練習(xí),初態(tài)：,末態(tài)：,由玻意耳定律：,得：,（1）明確研究對(duì)象（氣體）； （2）分析過(guò)程特點(diǎn)，判斷為等溫過(guò)程； （3）列出初、末狀態(tài)的 p、V 值； （4）根據(jù) p1V1=p2V2 列方程求解。,利用玻意耳定律的解題思路,2、如圖所示，汽缸內(nèi)封閉著

4、一定溫度的氣體，氣體長(zhǎng)度為12cm?；钊|(zhì)量為20kg，橫截面積為100cm。已知大氣壓強(qiáng)為1105Pa。 求：汽缸開(kāi)口向上時(shí)，氣體的長(zhǎng)度。,解：以缸內(nèi)封閉氣體為研究對(duì)象，,初態(tài)：,末態(tài)：,由玻意耳定律 得,由活塞受力平衡得：,如圖所示，汽缸內(nèi)封閉著一定溫度的氣體，氣體長(zhǎng)度為12cm?；钊|(zhì)量為20kg，橫截面積為100cm。已知大氣壓強(qiáng)為1105Pa。 求：汽缸開(kāi)口向下時(shí)，氣體的長(zhǎng)度。,一題多變,三、等溫變化圖象（P-V 圖像）,過(guò)原點(diǎn)的直線,雙曲線的一支,特點(diǎn): (1)等溫線是雙曲線的一支。,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

5、判斷的？,結(jié)論：T3T2T1,三、等溫變化圖象（P-V 圖像）,三、等溫變化圖象（P-V 圖像）,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)。,T3T2T1,(3)等溫線上的某點(diǎn)表示氣體的一個(gè)確定狀態(tài)， 同一條等溫線上的各點(diǎn)溫度相同。,A,B,例3：一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A沿直線變到狀態(tài)B的過(guò)程如圖所示，A、B位于同一雙曲線上，則此變化過(guò)程中，溫度（ ） A、一直下降 B、先上升后下降 C、先下降后上升 D、一直上升,B,做一做,用傳感器和計(jì)算機(jī) 探究氣體等溫變化的規(guī)律,1、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,2、公式：,pV =

6、C 或 p1V1=p2V2,3、圖象：,玻意耳定律：,1、如圖所示， 長(zhǎng)為1m，開(kāi)口豎直向上的玻璃管內(nèi)，封閉著長(zhǎng)為15cm的水銀柱，封閉氣體的長(zhǎng)度為20cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg，求： （1）玻璃管水平放置時(shí)， 管內(nèi)氣體的長(zhǎng)度。 （2）玻璃管開(kāi)口豎直向下時(shí)， 管內(nèi)氣體的長(zhǎng)度。 （假設(shè)水銀沒(méi)有流出）,練習(xí),解：(1)以管內(nèi)氣體為研究對(duì)象，管口豎直向上為初態(tài): 設(shè)管橫截面積為S，則 P1=751590cmHg V1=20S 水平放置為末態(tài)，P2=75cmHg 由玻意耳定律P1V1=P2V 2得： V2=P1V1P2=（9020S）75=24S 所以，管內(nèi)氣體長(zhǎng)24cm (2)以管口豎直向上為初態(tài)，管口豎直向下為末態(tài) P2=751560cmHg 由玻意耳定律得：V2= P1V1P230S 所以，管內(nèi)氣體長(zhǎng)30cm 因?yàn)?0cm15cm100cm，所以水銀不會(huì)流出,2、某個(gè)容器的容積是10L，所裝氣體的壓強(qiáng)是20105Pa。如果溫度保持不變，把容器的開(kāi)關(guān)打開(kāi)以后，容器里剩下的氣體是原來(lái)的百分之幾？設(shè)大氣壓是1.0105Pa。,就容器而言，里面氣體的跑了，似乎是變質(zhì)量問(wèn)題，但是若我們視容器內(nèi)氣