第二节气体实验定律

1、第二节 气体实验定律查理定律、盖吕萨克定律一、等容过程 1等容过程：气体在体积不变的情况下发生的等容过程：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状态变化过程叫做等容过程2一定质量气体的等容变化一定质量气体的等容变化 演示： v如图所示，研究瓶中一定质量的气体，先使U型管中两侧水银液面等高，在左侧液面处标上标记P，然后改变瓶内气体温度（可分别放入热水和冰水中），上下移动A管，使左侧水银面保持在P处（即使瓶中气体体积不变） 可得到，气体温度升可得到，气体温度升高，压强增大；气体高，压强增大；气体温度降低，压强减小温度降低，压强减小. . 3查理定律：一定质量的某种气体，在体积不变的情

2、况下，压强p与热力学温度T成正比（ p T ） 2211TpTpCTp可写成或（1）查理定律是实验定律，由法国科学家查理通）查理定律是实验定律，由法国科学家查理通过实验发现的过实验发现的（2）成立条件：气体质量一定，体积不变）成立条件：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，不与摄氏温度成正比，不与摄氏温度成正比，但压强的变化成正比，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）一定质量的气体在等容时，升高（或降低）

3、相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的的（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 （l）等容线：一定质量的某种气体在等容变化过）等容线：一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强程中，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在在直角坐标系中的图象叫做等容线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，其延长线图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映体积大小，如图所示经过坐标原点，斜率反映体积大小，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

4、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态，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一根等容线上各状态的体积相不同体积下的等容线，斜率越大，体积越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）如图所小（同一温度下，压强大的体积小）如图所示，示，V2V1二、等压过程 1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2一定质量气体的等压变化演示： v如图所示，改变瓶中气体温度，上下移动A管使U型管中两水银面保持在同一水平位置（即使瓶中的气体压强保持等于外界大气压强不变） 可得到，气体温度升高，可得到，气体温度升高，体积增

5、大；气体温度降体积增大；气体温度降低，体积减小低，体积减小 3盖吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度成正比（ V T ）.2211TVTVCTV可写成或（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）成立条件：气体质量一定，压强不变）成立条件：气体质量一定，压强不变（3）在）在 V/t=C 中的中的C与气体的种类、与气体的种类、质量、压强质量、压强有关有关注意：注意： V正比于正比于T而不正比于而不正比于t，但，但 V t（4）一定质量的气体发生等压变化时，升高（或）一定质量的气

6、体发生等压变化时，升高（或降低）相同的温度，增加（或减小）的体积是相降低）相同的温度，增加（或减小）的体积是相同的同的（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一4等压线等压线（1）等压线：一定质量的某种气体在等压变化过）等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中，体积程中，体积V与热力学温度与热力学温度T的正比关系在的正比关系在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，其延图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映压强大小，如图长线经过坐标原点，斜率反映压强大小，如图所示所示（3）一定质量气

7、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，同一根等压线上各状态的压强相同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21 例例1 1 一定质量的气体，保持体积不变，温度从一定质量的气体，保持体积不变，温度从11升升高到高到55，压强的增量为，压强的增量为 2.02.010103 3 Pa Pa，则，则 A A它从它从55升高到升高到1010，压强增量为，压强增量为2.02.010103 3PaPaB B它从它从1515升高到升高到2020，压强增量为，压强增量为2.02.010103 3PaPaCC它在它在00时，压强约为时，压强约为1.41.4

8、10105 5PaPaC练习练习1 1、密闭在容积不变的容器中的气体，当温度降、密闭在容积不变的容器中的气体，当温度降低时：低时：A A、压强减小，密度减小；、压强减小，密度减小； B B、压强减小，密度增大；、压强减小，密度增大；CC、压强不变，密度减小；、压强不变，密度减小； D D、压强减小，密度不变、压强减小，密度不变练习练习2 2、下列关于一定质量的气体的等容变化的说法中、下列关于一定质量的气体的等容变化的说法中正确的是：正确的是：A A、气体压强的改变量与摄氏温度成正比；、气体压强的改变量与摄氏温度成正比；B B、气体的压强与摄氏温度成正比；、气体的压强与摄氏温度成正比；CC、气体

9、压强的改变量与热力学温度成正比；、气体压强的改变量与热力学温度成正比；D D、气体的压强与热力学温度成正比。、气体的压强与热力学温度成正比。DD例题例题2某种气体在状态时压强某种气体在状态时压强2105Pa,体积为体积为1m3,温度为温度为200K,(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)随后随后,又由状态又由状态B 在等容过程中变为状态在等容过程中变为状态C ,状状态态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 的过程遵从玻

10、意耳定律的过程遵从玻意耳定律.由由pAVA= PBVB, PB=105Pa(2)气体由状态气体由状态B变为状态变为状态C的过程遵从查理定律的过程遵从查理定律. 由由 pc=1.5105PaccBBTpTpA B CA . 两次管中气体压强相等两次管中气体压强相等B . T1时管中气体压强小于时管中气体压强小于T2时管中气体压强时管中气体压强C . T1T23、如图所示，、如图所示，A端封闭有气体的端封闭有气体的U形玻璃管倒插入形玻璃管倒插入水银槽中，当温度为水银槽中，当温度为T1时，管中水银面处在时，管中水银面处在M处，温处，温度为度为T2时，管中水银面处在时，管中水银面处在N处，且处，且M、

11、N位于同一位于同一高度，若大气压强不变，则：（高度，若大气压强不变，则：（ ）MNA A D4对于一定质量的理想气体，可能发生的过程是对于一定质量的理想气体，可能发生的过程是 ( ) A压强和温度不变，体积变大压强和温度不变，体积变大 B温度不变，压强减少，体积减少温度不变，压强减少，体积减少 C体积不变，温度升高，压强增大，体积不变，温度升高，压强增大， D压强增大，体积增大，温度降低压强增大，体积增大，温度降低C5如图所示，导热性能良好的气缸开口向下，缸内用如图所示，导热性能良好的气缸开口向下，缸内用一活塞封闭一定质量的气体，活塞在气缸内可以自由滑一活塞封闭一定质量的气体，活塞在气缸内可以自由滑动且不漏气，其下方用细绳吊着一重物，系统处于平衡动且不漏气，其下方用细绳吊着一重物，系统处于平衡状态。现将细绳剪断，从剪断细绳到系统达到新的平衡状态。现将细绳剪断，从剪断细绳到系统达到新的平衡状态的过程可视为一缓慢过程，在这一过程中气缸内状态的过程可视为一缓慢过程，在这一过程中气缸内 ( )A气体从外界吸热气体从外界吸热B单位体积的