氣體的等溫變化導(dǎo)學(xué)案20170502091918

1、§8.1 氣體的等溫變化學(xué)案導(dǎo)學(xué)自主學(xué)習(xí)一、氣體的狀態(tài)及參量1、研究氣體的性質(zhì)，用 、 、 三個(gè)物理量描述氣體的狀態(tài)。描述氣體狀態(tài)的這三個(gè)物理量叫做氣體的 。2、溫度：溫度是表示物體 的物理量，從分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)看，溫度標(biāo)志著物體內(nèi)部 的劇烈程度。 在國(guó)際單位制中，用熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度，叫做 溫度。用符號(hào) 表示，它的單位是 ，簡(jiǎn)稱 ，符號(hào)是 。 熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的數(shù)量關(guān)系是：T= t+ 。3、體積：氣體的體積是指氣體 。在國(guó)際單位制中，其單位是 ，符號(hào) 。體積的單位還有升（L）毫升、（mL）1L= m3，1mL= m3。4、壓強(qiáng)： 叫做氣體的壓強(qiáng)，用 表示。在國(guó)際單位制中，壓強(qiáng)

2、的的單位是 ，符號(hào) 。氣體壓強(qiáng)常用的單位還有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm）和毫米汞柱（mmHg），1 atm= Pa= mmHg。5、氣體狀態(tài)和狀態(tài)參量的關(guān)系：對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，如果溫度、體積、壓強(qiáng)這三個(gè)量 ，我們就說(shuō)氣體處于一定的狀態(tài)中。如果三個(gè)參量中有兩個(gè)參量發(fā)生改變，或者三個(gè)參量都發(fā)生了變化，我們就說(shuō)氣體的狀態(tài)發(fā)生了改變，只有一個(gè)參量發(fā)生改變而其它參量不變的情況是 發(fā)生的。二、玻意耳定律1、英國(guó)科學(xué)家玻意耳和法國(guó)科學(xué)家馬略特各自通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積v成 。這個(gè)規(guī)律叫做玻意耳定律。vpot1t2圖812、玻意耳定律的表達(dá)式：pv=C（常量）或者 。其中p1

3、 、v1和p2、v2分別表示氣體在1、2兩個(gè)不同狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積。三、氣體等溫變化的pv圖象一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時(shí)的pv圖象如圖81所示。圖線的形狀為 。由于它描述的是溫度不變時(shí)的pv關(guān)系，因此稱它為 線。一定質(zhì)量的氣體，不同溫度下的等溫線是不同的。1、 在圖81中，一定質(zhì)量的氣體，不同溫度下的兩條等溫線，判斷t1、t2的高低。2、 畫(huà)出p圖象，說(shuō)明圖線的形狀，圖線的斜率與溫度的關(guān)系。 典型例題ABh圖82例1、 如圖82所示，粗細(xì)均勻的U形管的A端是封閉的，B端開(kāi)口向上。兩管中水銀面的高度差h=20cm。外界大氣壓強(qiáng)為76cmHg。求A管中封閉氣體的壓強(qiáng)。例2、在溫度不變的情況下，把

4、一根長(zhǎng)為100cm，上端封閉的玻璃管豎直插入水銀槽中，插入后管口到槽內(nèi)水銀面的距離是管長(zhǎng)的一半，若大氣壓為75cmHg，求水銀進(jìn)入管內(nèi)的長(zhǎng)度。vpoT1T2圖83例3、如圖83所示，為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條等溫線，則下列說(shuō)法正確的是：（ ）A、 從等溫線可以看出，一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成反比B、 一定質(zhì)量的氣體，在不同溫度下的等溫線是不同的C、 有圖可知T1T2D、 有圖可知T1T2例4、汽車輪胎的容積是2.5×102m3，輪胎原有1atm的空氣。向輪胎內(nèi)打氣，直至壓強(qiáng)增加到8atm為止。應(yīng)向輪胎里打進(jìn)1atm的多少體積的空氣。（溫度不變）當(dāng)堂達(dá)標(biāo)1、

5、p表示壓強(qiáng)，V表示體積，T為熱力學(xué)溫度，t為攝氏溫度如圖所示各圖中正確描述一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化的是( ) 2、一個(gè)氣泡從水底升到水面上時(shí)，體積增大為原來(lái)的2倍，設(shè)水的密度為=1×103Kg/m3，大氣壓強(qiáng)P0=1×105Pa，水底與水面溫差不計(jì)，求水的深度。（g=10m/s2）P1/v圖860T2T13、如圖86所示，為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條p圖線。由圖可知（ ）A、 一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成正比B、 一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)，其p圖線的延長(zhǎng)線是經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的C、 T1T2 D、T1T24、噴霧器筒內(nèi)藥液面上方有打氣孔，可通過(guò)打氣

6、筒將外界空氣壓入筒內(nèi)液面上方，使被封閉的空氣壓強(qiáng)增大。設(shè)噴霧器筒內(nèi)上方的空氣體積為1.5L，然后用打氣筒緩慢向藥液上方打氣，每次打進(jìn)1atm的空氣0.25L，設(shè)打氣過(guò)程中溫度不變，要使噴霧器里的壓強(qiáng)達(dá)到4atm，打氣筒應(yīng)打氣 次。hV圖875、如圖87所示，若氣壓式保溫瓶?jī)?nèi)水面與出水口的距離為h時(shí)，密封空氣體積為V，設(shè)水的密度為，大氣壓強(qiáng)為P0，欲使水從出水口流出，瓶?jī)?nèi)空氣壓縮量（即體積減小量）V至少為多少？（設(shè)瓶?jī)?nèi)彎曲管的容積不計(jì)，壓水前管內(nèi)無(wú)水，溫度保持不變）簡(jiǎn)單可當(dāng)隨堂練習(xí)6.（1）一定質(zhì)量的某種氣體的體積為20L時(shí)，壓強(qiáng)為1.0×105 Pa. 當(dāng)氣體發(fā)生等溫變化，體積減小到

7、16L時(shí)，壓強(qiáng)為多大？簡(jiǎn)單可當(dāng)隨堂練習(xí)()某容器的容積是10L，里面所盛氣體的壓強(qiáng)為2.0×106 Pa。保持溫度不變，把這些氣體裝在另一個(gè)容器里，氣體的壓強(qiáng)變?yōu)?.0×105 Pa，這個(gè)容器的容積是多大？（計(jì)算太麻煩）（3）如圖所示，豎直玻璃管里有一段4cm長(zhǎng)的水銀柱，水銀柱的下面封閉著長(zhǎng)60cm的空氣柱，玻璃管的橫截面積是0.1cm2. 在溫度不變時(shí)，如果再向管里裝入27.2g的水銀，達(dá)到平衡時(shí)，封閉在水銀柱下面的空氣柱有多高？已知大氣壓p0 = 1.0×105Pa，水銀的密度 =13.6×103 kg/m3.（4）一條等溫線如圖所示，線上兩點(diǎn)A、B

8、表示氣體處于的兩個(gè)狀態(tài). A、B兩個(gè)狀態(tài)的壓強(qiáng)比=_，體積比= _，溫度比=_. 能力訓(xùn)練1.一定質(zhì)量的氣體，在做等溫變化的過(guò)程中，下列物理量發(fā)生變化的有：（ ）A、氣體的體積 B、單位體積內(nèi)的分子數(shù) C、氣體的壓強(qiáng) D、分子總數(shù)2、一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時(shí)，若體積增大為原來(lái)的n倍，則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的 倍A、2n B、n C、1/n D、2/nVCOPBA圖883、如圖88所示，一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B再變到狀態(tài)C的過(guò)程，A、C兩點(diǎn)在同一條雙曲線上，則此變化過(guò)程中（ ）A、從A到B的過(guò)程溫度升高B、從B到C的過(guò)程溫度升高C、從A到C的過(guò)程溫度先降低再升高D、A、C兩點(diǎn)的溫度相等4.一

9、定質(zhì)量的理想氣體的pV圖如右圖所示，a、b、c三點(diǎn)所表示的狀態(tài)溫度分別為T(mén)a、Tb、Tc，那么（ ）圖89h2h1A. Ta=Tb B. Tb=Tc C. Tc=Ta D.可能Tc>Ta5、如圖89所示，兩端開(kāi)口的均勻玻璃管豎直插入水銀槽中，管中有一段水銀柱h1封閉一定質(zhì)量的氣體，這時(shí)管下端開(kāi)口處內(nèi)外水銀面高度差為h2，若保持環(huán)境溫度不變，當(dāng)外界壓強(qiáng)增大時(shí)，下列分析正確的是（ ）A、h2變長(zhǎng) B、h2變短C、h1上升 D、h1下降6、一個(gè)容積是10升的球，原來(lái)盛有1個(gè)大氣壓的空氣，現(xiàn)在使球內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)?個(gè)大氣壓，應(yīng)向球內(nèi)打入 升1個(gè)大氣壓的空氣（設(shè)溫度不變）7、抽氣機(jī)對(duì)某容器抽氣，已知

10、被抽容器的容積是抽氣機(jī)最大活動(dòng)容積的兩倍，在按最大活動(dòng)容積抽氣2次后，容器中氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的 倍。（較難）8.一根內(nèi)徑均勻的細(xì)玻璃管彎成直角，開(kāi)口端水平放置，封閉端豎直放置，如圖，兩段直管長(zhǎng)都是50cm，管內(nèi)有一段長(zhǎng)35cm的汞柱封住一段長(zhǎng)25cm的氣柱處于平衡，大氣壓強(qiáng)為75cmHg，玻璃管彎曲部分對(duì)長(zhǎng)度和體積的影響可以略去不計(jì)。若將這個(gè)玻璃管從圖示位置順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)90°，求管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度。參考答案自主學(xué)習(xí)一、 氣體的狀態(tài)及參量、 壓強(qiáng)、體積、溫度；狀態(tài)參量、 冷熱程度，分子熱運(yùn)動(dòng)；熱力學(xué)，T，開(kāi)爾文，開(kāi)，K；273.15K、 分子所能占據(jù)空間的體積，米3，m3，103，106、

11、 氣體作用在器壁單位面積上的壓力，P，帕斯卡，Pa，1.015×105，760、 都不變，不會(huì)二、 玻意耳定律、 反比、 P1V1=P2V2三、 氣體等溫變化的PV圖象雙曲線，等溫、 t2t1、 通過(guò)原點(diǎn)的直線，斜率越大溫度越高典型例題例1、56cmHg 例2、25cm 例3、A、B、D 例4、1.75×101m3 當(dāng)堂達(dá)標(biāo)、 AB 2、10m 3、B、D 4、18 5、Vghv/（0+gh）6.（1）、解：初狀態(tài)時(shí)氣體的壓強(qiáng) p1=1.0×105 Pa，體積V1=20L；末狀態(tài)時(shí)氣體的壓強(qiáng)p2，體積V2 = 16 L.由玻意耳定律p1V1= p2V2可得P2 =

12、 = Pa = 1.25×105 Pa（2）、解：初狀態(tài)時(shí)氣體的壓強(qiáng)p1=2.0×106 Pa，體積V1=10 L；末狀態(tài)時(shí)氣體的壓強(qiáng)p2=1.0×105 Pa，求體積V2。由玻意耳定律克p1V1= p2V2可得V2 = = =200L（3）、解：管里再裝入27.2g水銀時(shí)，水銀柱增加的高度= 0.2 m空氣柱初狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)p1 = p0 + ph1 = p0 +Hggh1 = 1.0×105 Pa + 13.6×103×9.8×0.04 Pa = 10.5×104 PaV1 = 60 Scm，其中S為玻璃管的橫截面積；空氣柱末狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)p2 = p1 +