8.2气体的等容变化和等压变化

淮安市新马高级中学2010—2011学年第二学期 高二物理学案（选修3—3）

8.2 气体的等容变化和等压变化

【学习目标】

1、 掌握查理定律及其应用，理解P—T图象的意义 2、 掌握盖??吕萨克定律及其应用，理解V—T图象的意义 【重点】会用两个定律解决实际问题。

【难点】状态参量的确定，物理规律的应用 【自主学习】（阅读教材P21并填空）（10分钟） 一、气体的等容变化

1、法国科学家查理在分析了实验事实后发现，一定质量的气体在体积不变时，各种气体的压强与温度之间都有线性关系， 从图8.2-1甲可以看出，在等容过程中，压强P与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的 关系。但是，如果把图8.2-1甲直线AB延长至与横轴相交，把交点当做坐标原点。建立新的坐标系（如图8.2-1乙所示），那么这时的压强与温度的关系就是正比例关系了。图乙坐标原点的意义为 。可以证明，当气体的压强不太大，温度不太低时，坐标原点代表的温度就是 。

P P A

B B

O 甲

t/c

0A O 273.15 T/K 乙

图8.2-1

2、查理定律的内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强P与热力学温度T成 比。

P V1 3、公式： 、 、 。

V2 4、气体在体积不变的情况下，发生的状态变化过程，叫做 过程。表示该过程的P—T图象称为 。一定质量的气体的等容线是 线。一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如图8.2-2-1所示，

其体积的大小关系是 。 二、气体的等压变化

O V3 图8.2-2-1 T

1、盖??吕萨克定律内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度T成 比。

P1 V 2、公式： 、 、 。

P2 3、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程， 叫做 过程，表

P3 示变化过程的V—T图象称为 。

一定质量的某种气体的等压线是 线。图8.2-2-2中是一定质量的某种气体在不同压强下的几条等压线，其压强的大小关系是 。

O 图8.2-2-2 T

【课堂探究、交流展示】（先独立完成再小组交流）（15分钟）

【例题1】如图8.2-3，某种气体在状态A时压强为2×105pa，体积为1m3，温度为200K。 （1）它在等温过程中由状态A变为状态B，状态B的体积为2m.求状态B的压强。

（2）随后，又由状态B在等容过程中变为状态C,状态C的温度为300K。求状态C的压强。

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1

淮安市新马高级中学2010—2011学年第二学期 高二物理学案（选修3—3）

【同步训练1】灯泡内充有氮氩混合气体，如果要使灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过1atm，在20℃下充气，灯泡内气体的压强至多能充到多少？

【例题2】如图8—4甲所示，是一定质量的气体由状态Ａ经过状态Ｂ变为状态Ｃ的Ｖ—Ｔ图象。已知气体在状态Ａ时的压强是1.5×10pa 说出从Ａ到Ｂ过程中压强变化的情形， （1）并根据图象提供的信息，计算图中ＴＡ的温度值。

（2）请在图乙坐标系中，作出由状态Ａ经过状态Ｂ变为状态Ｃ的Ｐ—Ｔ图象，并在图线相应位置上标出字母Ａ、Ｂ、Ｃ。如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程。

【练习巩固】（独立完成）（15分钟）

1、 下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是（ ）

P O

P P P t/0C -273 O 0.6 0.4 O V/m3 B C A T/K TA 300 400 甲

图8—4

2.0 1.5 1.0 0.5 P/105Pa 5

T/K O 100 200 300 400 乙

T O T O T A B C D

2、一个密闭的钢管内装有空气，在温度为200C时，压强为1atm，若温度上升到800C，管内空气的压强为（ ）

A、4atm B、1atm/4 C、1.2atm D、5atm/6

0

3、一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了1/2，若气体原来温度为27C，则温度的变化是（ ）

A、升高450K B、升高了150C C、升高了40.5C D、升高了450C

4、使一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序变化，图线BC是一段以纵、横轴为渐近线的双曲线。

（1）已知气体在状态A的温度TA=300K，求气

4 体在状态B、C、D的温度各是多少？

（2）将上述状态变化过程在图8—5乙中画出，

P/atm A B V/L 0

0

0

图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向，说明每段图线各表示什么过程？

2 0 50 40 30 C 20 D V/L 10 10 20 30 40 0 甲

图8—5

T/K 300 乙

600

自主反思：

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