气体的等温变化课件-2.ppt

1、一、封闭气体压强的计算在图在图1中，中，C、D两处液面水平且等高，液两处液面水平且等高，液体密度为体密度为，其他条件已标于图上，试求封，其他条件已标于图上，试求封闭气体闭气体A的压强的压强.图1答案答案同一水平液面同一水平液面C、D处压强相同，气体处压强相同，气体A的压强与液面的压强与液面C处压强相同，可得处压强相同，可得pAp0gh.封闭气体压强的计算方法主要有：1.取等压面法根据同种液体在同一水平液面处 相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等列方程求气体压强.2.力平衡法选与封闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分析，由F合 列式求气体压强.压强0一、封闭气体压强的计

2、算二、玻意耳定律1.成立条件：玻意耳定律p1V1p2V2是实验定律.只有在气体质量一定、不变的条件下才成立.2.常量的意义：p1V1p2V2常量C该常量C与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，该常量C越 (填“大”或“小”).温度大大3.利用玻意耳定律解题的基本思路(1)明确研究对象，根据题意确定所研究的是哪部分封闭气体，注意其质量和 应不变.(2)明确状态质量，找准所研究气体初、末状态的p、V值.(3)根据玻意耳定律列方程求解.温度注意注意：用：用p1V1p2V2解题时只要同一物理量使用同一单位即可，解题时只要同一物理量使用同一单位即可，不必不必(填填“一定一定”或或“不

3、必不必”)转化成国际单位制中的单位转化成国际单位制中的单位.二、玻意耳定律1.pV图象：一定质量的气体，其图象：一定质量的气体，其pV图象图象(等温线等温线)是双曲线，双曲线上的每是双曲线，双曲线上的每一个点均表示气体在该温度下的一个状一个点均表示气体在该温度下的一个状态，双曲线上的一段表示等温变化的一态，双曲线上的一段表示等温变化的一个过程个过程.而且同一条等温线上每个点对应的而且同一条等温线上每个点对应的p、V坐标的乘积是坐标的乘积是 的的.一定质量的气体在不同温度下的等温线是不同的双曲一定质量的气体在不同温度下的等温线是不同的双曲线，且线，且pV乘积越大，温度就乘积越大，温度就 ，图，图

4、2中中T2 T1.相等三、三、pV图象图象越高图图22.p 图象：一定质量气体的等温变化过程，图象：一定质量气体的等温变化过程，也可以用也可以用p 图象来表示，如图图象来表示，如图3所示所示.等等温线是过原点的倾斜直线，由于气体的体温线是过原点的倾斜直线，由于气体的体积不能无穷大，所以原点附近等温线应用积不能无穷大，所以原点附近等温线应用 表示，该直线的表示，该直线的斜率斜率k ，故斜率越大，温度，故斜率越大，温度 ，图中，图中T2 T1.虚线三、三、pV图象图象pV越高图图3【例【例1】如图如图4所示，活塞的质量为所示，活塞的质量为m，汽缸缸套，汽缸缸套的质量为的质量为M.通过弹簧吊在天花板

5、上，汽缸内通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封有一定质量的气体封有一定质量的气体.缸套和活塞间无摩擦缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为活塞面积为S，大气压强为，大气压强为p0.则封闭气体的压强为则封闭气体的压强为()A.pp0mg/S B.pp0(Mm)g/SC.pp0Mg/S D.pmg/S一、封闭气体压强的计算一、封闭气体压强的计算典例精析图图4答案答案C一、封闭气体压强的计算一、封闭气体压强的计算典例精析二、二、玻意耳定律的应用玻意耳定律的应用典例精析【例【例2】如图如图5所示，一粗细均匀、导热良好、所示，一粗细均匀、导热良好、装有适量水银的装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相形管竖直放置，

6、右端与大气相通，左端封闭长通，左端封闭长l120 cm气柱，两管中水银面气柱，两管中水银面等高等高.现将右端与一低压舱现将右端与一低压舱(未画出未画出)接通，稳定接通，稳定后右管水银面高出左管水银面后右管水银面高出左管水银面h10 cm.环境温度不变，大气环境温度不变，大气压强压强p075 cmHg，求稳定后低压舱内的压强，求稳定后低压舱内的压强(用用“cmHg”作单作单位位).图图5二、二、玻意耳定律的应用玻意耳定律的应用典例精析解析解析设设U形管横截面积为形管横截面积为S，则初始状态左端封闭气柱体积，则初始状态左端封闭气柱体积可记为可记为V1l1S，由两管中水银面等高，可知初始状态其压强，

7、由两管中水银面等高，可知初始状态其压强为为p0.当右管水银面高出左管当右管水银面高出左管10 cm时，左管水银面下降时，左管水银面下降5 cm，气柱长度增加气柱长度增加5 cm，此时气柱体积可记为，此时气柱体积可记为V2(l15 cm)S，右管低压舱内的压强记为右管低压舱内的压强记为p，则左管气柱压强，则左管气柱压强p2p10 cmHg，根据玻意耳定律得：根据玻意耳定律得：p0V1p2V2即即p0l1S(p10 cmHg)(l15 cm)S代入数据，解得：代入数据，解得：p50 cmHg.答案答案50 cmHg三、三、pV图象图象典例精析【例【例3】如图如图6所示，是一定质量的某种气体状态变化

8、的所示，是一定质量的某种气体状态变化的pV图象，气体由状态图象，气体由状态A变化到状态变化到状态B的过程中，气体分子平的过程中，气体分子平均速率的变化情况是均速率的变化情况是()A.一直保持不变一直保持不变B.一直增大一直增大C.先减小后增大先减小后增大D.先增大后减小先增大后减小图图6典例精析解析解析由题图可知，由题图可知，pAVApBVB，所以，所以A、B两状态的温度相等，在同一等温线上两状态的温度相等，在同一等温线上.由于离由于离原点越远的等温线温度越高，如图所示，所以原点越远的等温线温度越高，如图所示，所以从状态从状态A到状态到状态B，气体温度应先升高后降低，气体温度应先升高后降低，分

9、子平均速率先增大后减小分子平均速率先增大后减小.答案答案D三、三、pV图象图象气气体体的的等等温温变变化化封闭气体压强的计算封闭气体压强的计算取等压面法取等压面法力平衡法力平衡法玻意耳定律玻意耳定律内容：一定质量的某种气体，在温度不内容：一定质量的某种气体，在温度不变的变的,情况下，压强情况下，压强p与体积与体积V成反比成反比公式：公式：pVC或或p1V1p2V2适用条件：质量一定的气体，温度不太适用条件：质量一定的气体，温度不太低、压强不太大时低、压强不太大时pV图象图象课堂要点小结课堂要点小结气气 体体的的 等等温温 变变化化封闭气体压强的计算封闭气体压强的计算玻意耳定律玻意耳定律pV图象图象pV图象：双曲线的一支图象：双曲线的一支p 图象：过原点的倾斜直线图象：过原点的倾斜直线课堂要点小结课堂要点小结