第八章 气体,第,1,节 气体的等温变化,第八章 气体 第1节 气体的等温变化,问题,一,在炎热的夏天，给自行车胎打气应注意什么？,问题一在炎热的夏天，给自行车胎打气应注意什么？,问题二,用什么方法可以使凹进的乒乓球恢复原状？,问题二 用什么方法可以使凹进的乒乓球恢复原状？,1、温度,2、体积,3、压强,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,问题,三,一定,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？,1、温度2、体积3、压强热力学温度T：开尔文体积 V压强,方法研究,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,方法研究在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采,等温变化,：气体,在温度不变的状态下，发生的,变化,.,猜想,在等温变化中，气体的压强与体积可能存在着什么关系？,猜想与假设,等温变化：气体在温度不变的状态下，发生的变化.猜想在等温变化,实验,探究,（1）研究的是哪一部分气体?,（,3,）如何测,V,?,（,4,）如何测量,p,？,从压力表上读出,可以直接读出体积，也可以读出注射器的长度,（,2,）如何保证封闭气体的温度不变,?,不能用手触摸玻璃管,注射器,内一定质量的,气体,实验探究（1）研究的是哪一部分气体?（3）如何测 V?（4,(2),实验视频,视频演示,视频演示,(2)实验视频视频演示视频演示,实验数据的处理,次数,1,2,3,4,5,压强（10,5,Pa),3.0,2.5,2.0,1.5,1.0,体积(,L),1.3,1.6,2.0,2.7,4.0,实验数据的处理次数12345压强（105Pa)3.02.5,V,1,2,3,0,1,2,3,4,p,-,V,图象,该图象是否可以说明,p,与,V,成反比？,思考,如何确定,p,与,V,的关系呢？,V12301234p-V图象该图象是否可以说明p与V成反比？,1/,V,1,2,3,0,0.2,0.4,0.6,0.8,p,-1/,V,图象,1/V12300.20.40.60.8p-1/V图象,玻意耳定律,2,、公式表述：,pV,=,常数,C,或,p,1,V,1,=p,2,V,2,3,、图像表述：,p,P,1/,V,0,V,p,0,A,A,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,.,玻意耳定律2、公式表述：pV=常数C 或p1V1=,需要注意的问题,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,需要注意的问题研究对象:一定质量的气体,同,一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断哪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,:,t,3,t,2,t,1,V,p,1,2,3,0,p,-,V,图象特点,:,(2),温度越高,其等温线离原点越,远,.,讨论：,(,1),等温线是双曲线的一,支,.,同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断哪条等温线是表示,图象,意义,(1),物理意义,:,反映压强随体积的变化关系,(2),点意义,:,每一组数据,-,反映某一状态,(,3),结论,:,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,.,图象意义(1)物理意义:反映压强随体积的变化关系(2)点意义,1.,一定,质量气体的体积是,20L,时，压强为,110,5,Pa,。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,.,p,1,V,1,=p,2,V,2,例题,答案,:,1.2510,5,Pa,1.一定质量气体的体积是20L时，压强为1105Pa。当气,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,(,p,1,，,V,1,，,T,1,，,p,2,，,V,2,，,T,2,),；,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；,5,对结果的物理意义进行讨论,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,1.,如,图所示，是一定质量的,某种,气体状态变化的,p,-,V,图象，气体由,状态,A,变化到状态,B,的过程中，气体,分子平均速率的,变化情况是,(,),A,.,一直保持不变,B.,一直增大,C.,先减小后增大,D.,先增大后减小,由温度决定,p,A,V,A,=,p,B,V,B,pV,先增大后减小,T,先增大后减小,D,等温线,1.如图所示，是一定质量的某种气体状态变化的p-V图象，气体,2.,某个容器的容积是,10L,，所装气体的压强是,2010,5,Pa,。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,1.010,5,Pa.,初态,p,1,=2010,5,Pa,V,1,=10L,T,1,=,T,末态,p,2,=1.010,5,Pa,V,2,=,？,L,T,2,=,T,由玻意耳定律,p,1,V,1,=,p,2,V,2,得,V,2,=200L,剩下,的气体为原来,的,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,.,为研究对象,2.某个容器的容积是10L，所装气体的压强是20105P,3.,如,图，一上端,开口,下端,封闭的细长玻璃管，下部有长,l,1,=66 cm,的,水银柱,，中间封有长,l,2,=6.6 cm,的空气柱，上部有长,l,3,=44,cm,的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐,.,已知,大气,压强为,p,0,=76 cmHg.,如果使玻璃管绕底端在竖直,平面,内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来,位置,时管中空气柱的长度,.,封入的气体可视为理想气体,，在,转动过程中没有发生漏气,.,玻璃管开口向上时,玻璃管开口向下时，,从开始转动一周后，,由,玻意耳定律有,p,1,l,2,S,=,p,2,hS,p,1,l,2,S,=,p,3,hS,解得,h,=12 cm,h,=9.2 cm,p,0,+,gl,3,p,1,p,1,=,p,0,+,gl,3,则,p,2,=,gl,1,，,p,0,=,p,2,+,gx,p,2,p,0,+,gx,x,p,3,p,0,+,gx,则,p,3,=,p,0,+,gx,3.如图，一上端开口,下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=6,谁也不能随随便便成功，它来自,彻底的自我管理和毅力,!,谁也不能随随便便成功，它来自,