氣體壓強(qiáng)和溫度的關(guān)系

1、氣體的壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)研究: 1.實(shí)驗(yàn)裝置 2.實(shí)驗(yàn)條件:氣體質(zhì)量,體積一定,大氣壓強(qiáng)已知 3.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?研究氣體壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系 4.實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法,實(shí)驗(yàn)過程: 如圖所示，容器中裝有一定質(zhì)量的氣體，它與壓強(qiáng)計(jì)相連，壓強(qiáng)計(jì)中b管水銀面與a管水銀面d處一樣高，初始容器c置于冰水混合物中,溫度為0?，F(xiàn)將容器c浸入溫度為t的溫水中，并通過調(diào)整壓強(qiáng)計(jì)的b管的高度后，使a管水銀面仍在d處。,查理定律: 一定質(zhì)量的氣體，在體積保持不變的情況下，溫度每升高或降低1，(增加或減?。┑膲簭?qiáng)等于它在0時(shí)壓強(qiáng)的1273。,實(shí)驗(yàn)結(jié)論:,0的壓強(qiáng)p0 ，而不是指大氣壓強(qiáng)；t的壓強(qiáng)pt ； t是從0升到最終的

2、溫度變化。,實(shí)驗(yàn)結(jié)論,一定質(zhì)量氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比,這個(gè)結(jié)論叫查理定律,歷史回眸之一,歷史回眸之二查理定律發(fā)現(xiàn)和熱力學(xué)溫標(biāo)的誕生,pt p0（1t273）,例1:在密閉容器中有一定質(zhì)量的理想氣體，不計(jì)容器體積的變化。當(dāng)容器內(nèi)氣體的溫度由300k升高30k時(shí)，增加的壓強(qiáng)p1是300k時(shí)壓強(qiáng)的_，當(dāng)氣體的溫度由600k升高30k時(shí)增加的壓強(qiáng)p2_p1（選填“”或“=”）。,熱力學(xué)溫標(biāo)（絕對(duì)溫標(biāo)） 由圖象移軸后得：tt273 由公式變換后得：tt273 tt,查理定律的簡(jiǎn)化表示：m、v一定時(shí)，p與熱力學(xué)溫度成正比。 即：pt，,例2.如圖所示，某水銀氣壓計(jì)的玻璃管頂端高出

3、槽中水銀面1m，由于上部混入少量空氣，使其讀數(shù)不準(zhǔn)。當(dāng)氣溫為27時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)氣壓計(jì)讀數(shù)為76cmhg，而該氣壓計(jì)的示數(shù)為70cmhg。求： 當(dāng)氣溫為-3，該氣壓計(jì)的示數(shù)為70cmhg時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)氣壓計(jì)的讀數(shù)。,例3:水平放置的玻璃管，中間有一段水銀將管中的氣體分成a, b兩部分。 若a、b初始溫度相同，當(dāng)溫度都升高（或降低）相同時(shí)，水銀柱移動(dòng)的方向如何？,推論:,例4:豎直放置的玻璃管，中間有一段水銀將管中的氣體分成兩部分。 若a、b初始溫度相同，當(dāng)溫度都升高（或降低）相同時(shí)，水銀柱移動(dòng)的方向如何？,例5 如圖所示，a、b為兩只固定于地面的氣缸，它們的活塞用輕質(zhì)硬桿相連，活塞之間與大氣相通，活塞處于靜

4、止?fàn)顟B(tài)。兩缸內(nèi)氣體初始溫度相同?，F(xiàn)使兩氣缸內(nèi)氣體升高相同的溫度，則活塞的移動(dòng)方向?yàn)開。,歷史上，在發(fā)現(xiàn)查理定律時(shí)，尚未建立熱力學(xué)溫標(biāo)，因此在查理定律的原始表述中采用的是攝氏溫標(biāo)，獲得的p-t圖像如右圖所示：（1）請(qǐng)根據(jù)圖像及坐標(biāo)寫出該圖像的函數(shù)表達(dá)式：_；（2）現(xiàn)將上述一定量的氣體（可視為理想氣體）在0時(shí)緩慢地壓縮為原來 體積的45 ，然后保持這一 體積不變，改變溫度， 又獲得一條等容線，試 在上圖中畫出該等容線。,如圖所示，水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑，活塞厚度不計(jì)，在a、b兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在a、b之間運(yùn)動(dòng)，b左面汽缸的容積為v0，a、b之間的容積為0.1v0。開始時(shí)活塞在b處，缸內(nèi)氣

5、體的壓強(qiáng)為0.9p0(p0為大氣壓強(qiáng))，溫度為297k，現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，直至399.3k。求： (1)活塞剛離開b處時(shí)的溫度tb； (2)缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)p； (3)在下圖中畫出整個(gè)過程的 p-v圖線。,如圖所示，一端封閉、粗細(xì)均勻的薄壁玻璃管開口向下豎直插在裝有水銀的水銀槽內(nèi)，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的空氣，水銀槽的截而積上下相同，是玻璃管截面積的5倍，開始時(shí)管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度為6cm，管內(nèi)外水銀面高度差為50cm。將玻璃管沿豎直方向緩慢上移(管口未離開槽中水銀)，使管內(nèi)外水銀而高度差變成60cm。(大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于75cmhg)求： (1)此時(shí)管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度； (2)水銀槽內(nèi)水銀面下降的高度

6、；,0.02m,如圖所示，一定量氣體放在體積為v0的容器中， 室溫為t0=300k有一光滑導(dǎo)熱活塞c(不占體積)將容器分成a、b兩室，b室的體積是a室的兩倍，a室容器上連接有一u形管(u形管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì))，兩邊水銀柱高度差為76cm，右室容器中連接有一閥門k，可與大氣相通。(外界大氣壓等于76cm汞柱)求：(1)將閥門k打開后，a室的體積變成多少？ (2)打開閥門k后將容器內(nèi)的氣體從300k分別 加熱到400k和540k，u形管內(nèi) 兩邊水銀面的 高度差各為多少？,u型管右管內(nèi)徑為左管的兩倍，外界大氣壓強(qiáng)p0=75cmhg。左端封閉，封有長(zhǎng)為30cm的氣柱，左右兩管水銀面高度差為37.5cm，左管封閉端下60cm處有一小塞子d，若將小塞子d拔去(空氣能進(jìn)入，但水銀不會(huì)流出)，會(huì)在左管內(nèi)產(chǎn)生一段新的空氣柱。那么， (1)此時(shí)左管封閉端的氣柱長(zhǎng)度變?yōu)槎嗌伲?(2)新產(chǎn)生的氣柱長(zhǎng)為多少？,解：（1）空氣進(jìn)入后將左端水銀柱隔為兩段，上段水銀柱長(zhǎng)為30 cm，取左端原有封閉氣體為研究對(duì)象，則p1=p0-gh1=37.5cmhg，p2=p0-gh