氣體的等溫變化課件-2

1、氣體的等溫變化一、封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算在圖1中，C、D兩處液面水平且等高，液體密度為，其他條件已標(biāo)于圖上，試求封閉氣體A的壓強(qiáng).圖1答案同一水平液面C、D處壓強(qiáng)相同，氣體A的壓強(qiáng)與液面C處壓強(qiáng)相同，可得pAp0gh.封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法主要有：1.取等壓面法根據(jù)同種液體在同一水平液面處 相等，在連通器內(nèi)靈活選取等壓面，由兩側(cè)壓強(qiáng)相等列方程求氣體壓強(qiáng).2.力平衡法選與封閉氣體接觸的液柱(或活塞、汽缸)為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，由F合 列式求氣體壓強(qiáng).壓強(qiáng)0一、封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算二、玻意耳定律1. 成立條件：玻意耳定律p1V1p2V2是實(shí)驗(yàn)定律.只有在氣體質(zhì)量一定、 不變的條件下才成立.2. 常量的

2、意義： p1V1p2V2常量C該常量C與氣體的種類、質(zhì)量、溫度有關(guān)，對(duì)一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，該常量C越 (填“大”或“小”).溫度大3. 利用玻意耳定律解題的基本思路(1)明確研究對(duì)象，根據(jù)題意確定所研究的是哪部分封閉氣體，注意其質(zhì)量和 應(yīng)不變.(2)明確狀態(tài)質(zhì)量，找準(zhǔn)所研究氣體初、末狀態(tài)的p、V值.(3)根據(jù)玻意耳定律列方程求解.溫度注意：用p1V1p2V2解題時(shí)只要同一物理量使用同一單位即可，不必(填“一定”或“不必”)轉(zhuǎn)化成國(guó)際單位制中的單位.二、玻意耳定律1.pV圖象：一定質(zhì)量的氣體，其pV圖象(等溫線)是雙曲線，雙曲線上的每一個(gè)點(diǎn)均表示氣體在該溫度下的一個(gè)狀態(tài)，雙曲線上的一段表示

3、等溫變化的一個(gè)過程.而且同一條等溫線上每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的p、V坐標(biāo)的乘積是 的. 一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的等溫線是不同的雙曲線，且pV乘積越大，溫度就 ，圖2中T2 T1.相等三、pV圖象越高圖22.p 圖象：一定質(zhì)量氣體的等溫變化過程，也可以用p 圖象來表示，如圖3所示.等溫線是過原點(diǎn)的傾斜直線，由于氣體的體積不能無窮大，所以原點(diǎn)附近等溫線應(yīng)用 表示，該直線的斜率k ，故斜率越大，溫度 ，圖中T2 T1.虛線三、pV圖象pV越高圖3【例1】 如圖4所示，活塞的質(zhì)量為m，汽缸缸套的質(zhì)量為M.通過彈簧吊在天花板上，汽缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體.缸套和活塞間無摩擦，活塞面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0.則封閉氣

4、體的壓強(qiáng)為()A.pp0mg/S B.pp0(Mm)g/SC.pp0Mg/S D.pmg/S一、封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算典例精析圖4答案C一、封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算典例精析二、玻意耳定律的應(yīng)用典例精析【例2】 如圖5所示，一粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U形管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉長(zhǎng)l120 cm氣柱，兩管中水銀面等高.現(xiàn)將右端與一低壓艙(未畫出)接通，穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h10 cm.環(huán)境溫度不變，大氣壓強(qiáng)p075 cmHg，求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)(用“cmHg”作單位).圖5二、玻意耳定律的應(yīng)用典例精析解析設(shè)U形管橫截面積為S，則初始狀態(tài)左端封閉氣柱體積可記為V1l1S，由

5、兩管中水銀面等高，可知初始狀態(tài)其壓強(qiáng)為p0.當(dāng)右管水銀面高出左管10 cm時(shí)，左管水銀面下降5 cm，氣柱長(zhǎng)度增加5 cm，此時(shí)氣柱體積可記為V2(l15 cm)S，右管低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)記為p，則左管氣柱壓強(qiáng)p2p10 cmHg，根據(jù)玻意耳定律得：p0V1p2V2即p0l1S(p10 cmHg)(l15 cm)S代入數(shù)據(jù)，解得：p50 cmHg.答案50 cmHg三、pV圖象典例精析【例3】 如圖6所示，是一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的pV圖象，氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，氣體分子平均速率的變化情況是()A.一直保持不變B.一直增大C.先減小后增大D.先增大后減小圖6典例精析解析由題圖可知，pAVApBVB，所以A、B兩狀態(tài)的溫度相等，在同一等溫線上.由于離原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線溫度越高，如圖所示，所以從狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體溫度應(yīng)先升高后降低，分子平均速率先增大后減小.答案D三、pV圖象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：pVC或p1V1p2V2適用條件：