人教版高中物理选修3-3课件：8.2 气体的等容变化和等压变化.ppt

1、8.2.1气体的等容变化和等压变化气体的等容变化和等压变化 一、等容过程一、等容过程 1.等容过程：气体在体积不变的情况下等容过程：气体在体积不变的情况下 发生的状态变化过程叫做等容过程发生的状态变化过程叫做等容过程。 一、等容过程一、等容过程 1.等容过程：气体在体积不变的情况下等容过程：气体在体积不变的情况下 发生的状态变化过程叫做等容过程发生的状态变化过程叫做等容过程。 2.查理定律：一定质量的某种气体查理定律：一定质量的某种气体，在在 体积不变的情况下体积不变的情况下，压强压强p与热力学温度与热力学温度T 成正比成正比（ p T ） 。 2 2 1 1 T p T p C T p 可写

2、成可写成 或或 一、等容过程一、等容过程 1.等容过程：气体在体积不变的情况下等容过程：气体在体积不变的情况下 发生的状态变化过程叫做等容过程发生的状态变化过程叫做等容过程。 2.查理定律：一定质量的某种气体查理定律：一定质量的某种气体，在在 体积不变的情况下体积不变的情况下，压强压强p与热力学温度与热力学温度T 成正比成正比（ p T ） 。 (1)查理定律是实验定律，由法国科学家查理查理定律是实验定律，由法国科学家查理 通过实验发现的。通过实验发现的。 (2)适用条件：气体质量一定，体积不变。适用条件：气体质量一定，体积不变。 (1)查理定律是实验定律，由法国科学家查理查理定律是实验定律，

3、由法国科学家查理 通过实验发现的。通过实验发现的。 (2)适用条件：气体质量一定，体积不变。适用条件：气体质量一定，体积不变。 (3)在在p/T=C中的中的C与气体的种类、质量、体积与气体的种类、质量、体积 有关。有关。 (1)查理定律是实验定律，由法国科学家查理查理定律是实验定律，由法国科学家查理 通过实验发现的。通过实验发现的。 (2)适用条件：气体质量一定，体积不变。适用条件：气体质量一定，体积不变。 (3)在在p/T=C中的中的C与气体的种类、质量、体积与气体的种类、质量、体积 有关。有关。 注意：注意：p与热力学温度与热力学温度T成正比，不与摄氏温成正比，不与摄氏温 度成正比，但压强

4、的变化度成正比，但压强的变化p与摄氏温度与摄氏温度t的变化的变化 成正比。成正比。 (1)查理定律是实验定律，由法国科学家查理查理定律是实验定律，由法国科学家查理 通过实验发现的。通过实验发现的。 (2)适用条件：气体质量一定，体积不变。适用条件：气体质量一定，体积不变。 (3)在在p/T=C中的中的C与气体的种类、质量、体积与气体的种类、质量、体积 有关。有关。 注意：注意：p与热力学温度与热力学温度T成正比，不与摄氏温成正比，不与摄氏温 度成正比，但压强的变化度成正比，但压强的变化p与摄氏温度与摄氏温度t的变化的变化 成正比。成正比。 (4)一定质量的气体在等容时，升高（或降低）一定质量的

5、气体在等容时，升高（或降低） 相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的。相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的。 (1)查理定律是实验定律，由法国科学家查理查理定律是实验定律，由法国科学家查理 通过实验发现的。通过实验发现的。 (2)适用条件：气体质量一定，体积不变。适用条件：气体质量一定，体积不变。 (3)在在p/T=C中的中的C与气体的种类、质量、体积与气体的种类、质量、体积 有关。有关。 注意：注意：p与热力学温度与热力学温度T成正比，不与摄氏温成正比，不与摄氏温 度成正比，但压强的变化度成正比，但压强的变化p与摄氏温度与摄氏温度t的变化的变化 成正比。成正比。 (4)一定质量的气

6、体在等容时，升高（或降低）一定质量的气体在等容时，升高（或降低） 相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的。相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的。 (5)解题时前后两状态压强的单位要统一。解题时前后两状态压强的单位要统一。 4.等容线等容线 (1)等容线：一定质量的某种气体在等容等容线：一定质量的某种气体在等容 变化过程中，压强变化过程中，压强p跟热力学温度跟热力学温度T的正比关系的正比关系 pT在直角坐标系中的图象叫做等容线。在直角坐标系中的图象叫做等容线。 (2)一定质量气体的等容线一定质量气体的等容线pT图象，其图象，其 延长线经过坐标原点，斜率反映体积大小，延长线经过坐标原点，

7、斜率反映体积大小， 如图所示。如图所示。 (3)一定质量气体的等容线的物理意义。一定质量气体的等容线的物理意义。 图线上每一个点表示气体一个确定的状图线上每一个点表示气体一个确定的状 态，同一根等容线上各状态的体积相同态，同一根等容线上各状态的体积相同 不同体积下的等容线，斜率越大，体积不同体积下的等容线，斜率越大，体积 越小（同一温度下，压强大的体积小）如图所越小（同一温度下，压强大的体积小）如图所 示，示，V2V1。 汽车、拖拉机里的内燃机，就是利用汽车、拖拉机里的内燃机，就是利用 气体温度急剧升高后压强增大的原理，推动气体温度急剧升高后压强增大的原理，推动 气缸内的活塞做功。气缸内的活塞

8、做功。 打足了气的车胎在阳光下曝晒会胀破打足了气的车胎在阳光下曝晒会胀破 水瓶塞子会迸出来。水瓶塞子会迸出来。 应应 用用 2 2 1 1 T V T V C T V 可写成可写成 或或 2.盖盖 吕萨克定律：一定质量的某种气体吕萨克定律：一定质量的某种气体， 在压强不变的情况下在压强不变的情况下，体积体积V与热力学温度成与热力学温度成 正比正比（ V T ）。 1.等压过程：气体在压强不变的情况下等压过程：气体在压强不变的情况下 发生的状态变化过程叫做等压过程。发生的状态变化过程叫做等压过程。 二、等压过程二、等压过程 (1)盖盖 吕萨克定律是实验定律，由法国科学家吕萨克定律是实验定律，由法

9、国科学家 盖盖 吕萨克通过实验发现的。吕萨克通过实验发现的。 (2)适用条件：气体质量一定，压强不变。适用条件：气体质量一定，压强不变。 (3)在在V/=C 中的中的C与气体的种类、质量、压与气体的种类、质量、压 强有关。强有关。 注意：注意： V正比于正比于T而不正比于而不正比于t，但，但 Vt (4)一定质量的气体发生等压变化时，升高一定质量的气体发生等压变化时，升高 （或降低）相同的温度，增加（或减小）的体积（或降低）相同的温度，增加（或减小）的体积 是相同的。是相同的。 (5)解题时前后两状态的体积单位要统一。解题时前后两状态的体积单位要统一。 3.等压线等压线 (1)等压线：一定质量

10、的某种气体在等压等压线：一定质量的某种气体在等压 变化过程中，体积变化过程中，体积V与热力学温度与热力学温度T的正比关系的正比关系 在在VT直角坐标系中的图象叫做直角坐标系中的图象叫做等压线等压线。 (2)一定质量气体的等压线的一定质量气体的等压线的VT图象，图象， 其延长线经过坐标其延长线经过坐标 原点，斜率反映压原点，斜率反映压 强大小，如图所示。强大小，如图所示。 (3)一定质量气体的等压线的物理意义一定质量气体的等压线的物理意义 图线上每一个点表示气体一个确定的状态，图线上每一个点表示气体一个确定的状态， 同一根等压线上各状态的压强相同。同一根等压线上各状态的压强相同。 不同压强下的等

11、压线，斜率越大，压强越不同压强下的等压线，斜率越大，压强越 小（同一温度下，体积大的压强小）如图所示小（同一温度下，体积大的压强小）如图所示 21 。 2 2 1 1 T V T V C T V 可写成可写成 或或 2 2 1 1 T p T p C T p 可写成可写成 或或 小小 结：结： 一定质量的气体在等容变化时，遵守一定质量的气体在等容变化时，遵守 查理定律。查理定律。 一定质量的气体在等压变化时，遵守一定质量的气体在等压变化时，遵守 盖盖 吕萨克定律。吕萨克定律。 A B C 例题例题1.某种气体在状态某种气体在状态A时压强时压强2105Pa， 体积为体积为1m3，温度为，温度为2

12、00K， (1)它在等温过程中由状态它在等温过程中由状态A变为状态变为状态B， 状态状态B的体积为的体积为2m3，求状态，求状态B的压强。的压强。 (2)随后，又由状态随后，又由状态B在等容过程中变为状态在等容过程中变为状态 C，状态，状态C的温度为的温度为300K，求状态，求状态C的压强。的压强。 解解. (1)气体由状态气体由状态A变为状态变为状态B的过程遵从的过程遵从 玻意耳定律。玻意耳定律。 由由pAV A= PBVB, PB=105Pa (2)气体由状态气体由状态B变为状态变为状态C的过程遵从查理的过程遵从查理 定律定律. 由由 pc=1.5105Pa c c B B T p T p