气体的等容变化和等压变化ppt课件

1、一、气体的等容变化一、气体的等容变化二、气体的等压变化二、气体的等压变化 盖盖吕萨克定律的微观解释吕萨克定律的微观解释063. 上海市南汇区上海市南汇区08年第二次模拟考试年第二次模拟考试1A025. 上海市黄浦区上海市黄浦区08年年1月期终测评卷月期终测评卷15033. 上海嘉定区上海嘉定区2019学年上学期调研学年上学期调研5039. 08年深圳市第一次调研考试年深圳市第一次调研考试12030. 扬州市扬州市07-08学年度第一学期期末调研试卷学年度第一学期期末调研试卷122024. 上海市徐汇区上海市徐汇区07年第一学期期末试卷年第一学期期末试卷10054. 08年北京市海淀区一模试卷年

2、北京市海淀区一模试卷14gk004. 2019年高考物理上海卷年高考物理上海卷 13063. 上海市南汇区上海市南汇区08年第二次模拟考试年第二次模拟考试21032. 上海虹口区上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测学年度第一学期期终教学检测20 033. 上海嘉定区上海嘉定区2019学年上学期调研学年上学期调研19031. 上海市静安区上海市静安区07-08学年第一学期期末检测学年第一学期期末检测20027. 盐城市盐城市07/08学年度第一次调研考试学年度第一次调研考试12.2gk004. 2019年高考物理上海卷年高考物理上海卷20A gk013. 2019年高考上海理综卷年高考上海理

3、综卷5在物理学中，当需求研讨三个物理量之间的关系时，在物理学中，当需求研讨三个物理量之间的关系时，往往采用往往采用“控制变量法控制变量法坚持一个量不变，研坚持一个量不变，研讨其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要讨其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研讨的几个量之间的关系。研讨的几个量之间的关系。 1、等容变化：当体积、等容变化：当体积V坚持不变时坚持不变时, 压强压强p和温度和温度T之间的关系。之间的关系。一、气体的等容变化：一、气体的等容变化：一定质量一定质量m的气体的总分子数的气体的总分子数N是一定的，是一定的，体积体积V坚持不变时，其单位体积内的分子数坚持不变时，其单位体积内

4、的分子数n也坚持不变，当温度也坚持不变，当温度T升高时，其分子运动的平升高时，其分子运动的平均速率均速率v也增大，那么气体压强也增大，那么气体压强p也增大；反也增大；反之当温度之当温度T降低时，气体压强降低时，气体压强p也减小。也减小。常常量量 1122TpTp2、查理定律：、查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高或降低或降低 1，添加或减少的压强等于它，添加或减少的压强等于它0时时压强的压强的1/273或一定质量的某种气体或一定质量的某种气体,在体积坚持不变的情况下在体积坚持不变的情况下, 压压强强p与热力学温度与热力学温度T成

5、正比成正比.3、公式：、公式：4、查理定律的微观解释：、查理定律的微观解释：一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度每升一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度每升高或降低高或降低 1，添加或减少的体积等于它，添加或减少的体积等于它0时体积的时体积的1/273常常量量 1122TVTV二、气体的等压变化：二、气体的等压变化：1、等压变化：当压强、等压变化：当压强 p 坚持不变时坚持不变时, 体积体积 V 和温度和温度 T 之间的关系之间的关系.3、公式：、公式：或一定质量的某种气体或一定质量的某种气体,在压强在压强p坚持不变的情况下坚持不变的情况下, 体积体积V与热力学温度与热力学温度T成正比

6、成正比.2、盖、盖吕萨克定律：吕萨克定律：一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。度的比值是一个常数。 nRTVpTVp 111222n为气体的摩尔数，为气体的摩尔数，R为普适气体恒量为普适气体恒量4、盖、盖吕萨克定律的微观解释：吕萨克定律的微观解释：一定质量一定质量m的理想气体的总分子数的理想气体的总分子数N是一定是一定的，要坚持压强的，要坚持压强p不变，当温度不变，当温度T升高时，升高时，全体分子运动的平均速率全体分子运动的平均速率v会添加，那么单位体积内会添加，那么单位体积内的分子数的分子数n一定要减小否那么压强不能

7、够不一定要减小否那么压强不能够不变，因此气体体积变，因此气体体积V一定增大；反之当温度一定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体体积一定减小降低时，同理可推出气体体积一定减小三、气态方程三、气态方程063.上海市南汇区上海市南汇区08年第二次模拟考试年第二次模拟考试1A1A由查理定律可知，一定质量的理想气体在体由查理定律可知，一定质量的理想气体在体积不变时，它的压强随温度变化关系如图中实线积不变时，它的压强随温度变化关系如图中实线表示。把这个结论进展合理外推，便可得出图中表示。把这个结论进展合理外推，便可得出图中t0 ；假设温度能降低到；假设温度能降低到t0，那么气体，那么气体的压强将减小到的

8、压强将减小到 Pa。t()p(Pa)0t02730025.上海市黄浦区上海市黄浦区08年年1月期终测评卷月期终测评卷1515一定质量的理想气体在等容变化过程中测一定质量的理想气体在等容变化过程中测得，气体在得，气体在0时的压强为时的压强为P0， 10时的压强为时的压强为P10，那么气体在，那么气体在21时的压强在下述各表达式中时的压强在下述各表达式中正确的选项是正确的选项是 ( )27301011PPP 273100011PPP 273101011PPP 1011283284PP A B C DA D033.上海嘉定区上海嘉定区2019学年上学期调研学年上学期调研5A . 两次管中气体压强相等

9、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 . T1T25、如下图，、如下图，A端封锁有气体的端封锁有气体的U形玻璃管倒插入水形玻璃管倒插入水银槽中，当温度为银槽中，当温度为T1时，管中水银面处在时，管中水银面处在M处，处，温度为温度为T2时，管中水银面处在时，管中水银面处在N处，且处，且M、N位于位于同一高度，假设大气压强不变，那么：同一高度，假设大气压强不变，那么： MNA A D039.08年深圳市第一次调研考试年深圳市第一次调研考试1212对于一定质量的理想气体，能够发生的过程是对于一定质量的理想气体，能够发生的过程是 ( )

10、 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C047.08年福建省毕业班质量检查年福建省毕业班质量检查 1717如下图，导热性能良好的气缸开口向下，缸内用如下图，导热性能良好的气缸开口向下，缸内用一活塞封锁一定质量的气体，活塞在气缸内可以自在一活塞封锁一定质量的气体，活塞在气缸内可以自在滑动且不漏气，其下方用细绳吊着一重物，系统处于滑动且不漏气，其下方用细绳吊着一重物，系统处于平衡形状。现将细绳剪断，从剪

11、断细绳到系统到达新平衡形状。现将细绳剪断，从剪断细绳到系统到达新的平衡形状的过程可视为一缓慢过程，在这一过程中的平衡形状的过程可视为一缓慢过程，在这一过程中气缸内气缸内 ( )A气体从外界吸热气体从外界吸热B单位体积的气体分子数变大单位体积的气体分子数变大C气体分子平均速率变大气体分子平均速率变大D单位时间单位面积器壁上遭到气体分子撞击的次单位时间单位面积器壁上遭到气体分子撞击的次数减少数减少B030.扬州市扬州市07-08学年度第一学期期末调研试卷学年度第一学期期末调研试卷122 12.2在图所示的气缸中封锁着温度为在图所示的气缸中封锁着温度为100的空的空气气, 一重物用绳索经滑轮与缸中活

12、塞相衔接一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相衔接, 重物和重物和活塞均处于平衡形状活塞均处于平衡形状, 这时活塞离缸底的高度为这时活塞离缸底的高度为10 cm,假设缸内空气变为假设缸内空气变为0, 问问:重物是上升还是下降？重物是上升还是下降？这时重物将从原处挪动多少厘米这时重物将从原处挪动多少厘米?(设活塞与气缸壁间无摩擦设活塞与气缸壁间无摩擦) 气体初态体积气体初态体积V1=10S cm3, 温度温度T1=373 K, 2121TTVV 那么重物上升高度那么重物上升高度h=107.4=2.6 cm解解:可得可得h =7.4 cm据据末态温度末态温度T2=273 K， 体积设为体积设为V2=hSc

13、m3 (h为活塞到缸底的间隔为活塞到缸底的间隔)分析可知缸内气体作等压变化分析可知缸内气体作等压变化. 设活塞截面积为设活塞截面积为S cm2,缸内气体温度降低缸内气体温度降低, 压强减小压强减小, 故活塞下移故活塞下移, 重物上升重物上升.024.上海市徐汇区上海市徐汇区07年第一学期期末试卷年第一学期期末试卷1010如下图，一竖直放置的气缸由两个截面积不同的如下图，一竖直放置的气缸由两个截面积不同的圆柱构成，各有一个活塞且用细杆相连，上、下分别圆柱构成，各有一个活塞且用细杆相连，上、下分别封有两部分气体封有两部分气体A和和B，两活塞之间是真空，原来活塞，两活塞之间是真空，原来活塞恰好静止，

14、两部分气体的温度一样，如今将两部分气恰好静止，两部分气体的温度一样，如今将两部分气体同时缓慢升高一样温度，那么体同时缓慢升高一样温度，那么 A两活塞将静止不动两活塞将静止不动B两活塞将一同向上挪动两活塞将一同向上挪动CA气体的压强改动量比气体的压强改动量比B气体气体的压强改动量大的压强改动量大D无法比较两部分气体的压强无法比较两部分气体的压强改动量的大小改动量的大小CBB C054.08年北京市海淀区一模试卷年北京市海淀区一模试卷1414. 如下图，内壁光滑的绝热气缸竖直立于地面上，如下图，内壁光滑的绝热气缸竖直立于地面上，绝热活塞将一定质量的气体封锁在气缸中，活塞静绝热活塞将一定质量的气体封

15、锁在气缸中，活塞静止时处于止时处于A位置。现将一重物悄然地放在活塞上，位置。现将一重物悄然地放在活塞上，活塞最终静止在活塞最终静止在B位置。假设除分子之间相互碰撞位置。假设除分子之间相互碰撞以外的作用力可忽略不计，那么活塞在以外的作用力可忽略不计，那么活塞在B位置时与位置时与活塞在活塞在A位置时相比较位置时相比较 A气体的温度能够一样气体的温度能够一样 B气体的内能能够一样气体的内能能够一样 C单位体积内的气体分子数不变单位体积内的气体分子数不变 D单位时间内气体分子撞击单位面积气缸壁的次单位时间内气体分子撞击单位面积气缸壁的次数一定增多数一定增多图甲图甲A图乙图乙BDgk004.2019年高

16、考物理上海卷年高考物理上海卷 1313如下图如下图, 两端开口的弯管两端开口的弯管, 左管插入水银槽中左管插入水银槽中,右右管有一段高为管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，那么的水银柱，中间封有一段空气，那么 A弯管左管内外水银面的高度差为弯管左管内外水银面的高度差为hB假设把弯管向上挪动少许假设把弯管向上挪动少许, 那么管内气体体积那么管内气体体积增大增大C假设把弯管向下挪动少许，假设把弯管向下挪动少许，右管内的水银柱沿管壁上升右管内的水银柱沿管壁上升D假设环境温度升高，右管内假设环境温度升高，右管内的水银柱沿管壁上升的水银柱沿管壁上升A C Dh解见下页解见下页环境温度升高，封锁气体

17、体积增大，环境温度升高，封锁气体体积增大，那么右管内的水银柱沿管壁上升，那么右管内的水银柱沿管壁上升，D对。对。解析：解析：封锁气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差，封锁气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差，故左管内外水银面高度差也为故左管内外水银面高度差也为h，A对；对；弯管上下挪动，封锁气体温度和压强不变，体积不变，弯管上下挪动，封锁气体温度和压强不变，体积不变，B错错C对；对；h063.上海市南汇区上海市南汇区08年第二次模拟考试年第二次模拟考试212110分如图，程度放置的汽缸内壁光滑，一个分如图，程度放置的汽缸内壁光滑，一个不导热的活塞将汽缸内的气体分为不导热的活塞将汽缸内的

18、气体分为A、B两部分，两部两部分，两部分气体可以分别经过放在其中的电热丝加热。开场时，分气体可以分别经过放在其中的电热丝加热。开场时，A气体的体积是气体的体积是B的一半，的一半，A气体的温度是气体的温度是17C，B气气体的温度是体的温度是27C，活塞静止。现缓慢加热汽缸内气体，活塞静止。现缓慢加热汽缸内气体， 使使A、B两部分气体的温度都升高两部分气体的温度都升高10C，在此过程中活，在此过程中活塞向哪个方向挪动？塞向哪个方向挪动？ 某同窗是这样解答的：先设法坚持某同窗是这样解答的：先设法坚持A、B气体的体积气体的体积不变，由于两部分气体原来的压强相等，温度每升高不变，由于两部分气体原来的压强

19、相等，温度每升高1C，压强就添加原来的，压强就添加原来的1/273，因此温度都升高，因此温度都升高10C，两边的压强还相等，故活塞不挪动。两边的压强还相等，故活塞不挪动。 他以为该同窗的思绪能否正确？假设以为正确，请他以为该同窗的思绪能否正确？假设以为正确，请列出公式加以阐明；假设以为不列出公式加以阐明；假设以为不正确，请指出错误之处，并确定正确，请指出错误之处，并确定活塞的挪动方向。活塞的挪动方向。AB解：解： 该同窗思绪不正确。该同窗思绪不正确。在体积不变的情况下，一定质量的理想气体温度每升在体积不变的情况下，一定质量的理想气体温度每升高高1C，压强就添加，压强就添加0C时压强的时压强的1

20、/273，而如今，而如今A、B的温度不同而压强相等，阐明的温度不同而压强相等，阐明0C时它们的压强不相时它们的压强不相等，因此升高一样的温度后，最后的压强不等。等，因此升高一样的温度后，最后的压强不等。想象先坚持想象先坚持A、B的体积不变的体积不变, 当温度分别升高当温度分别升高10C时时, 对对A有有AAAATpTp AAAAAppTTp290300 同理，对同理，对B有有BBBBBppTTp300310 由于由于pApB，300310290300 所以所以pApB 故活塞向右挪动。故活塞向右挪动。032.上海虹口区上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测学年度第一学期期终教学检测20 20

21、、如下图，气缸内封锁有一定质量的理想气体，当、如下图，气缸内封锁有一定质量的理想气体，当时温度为时温度为0，大气压为，大气压为1atm(设其值为设其值为105Pa)、气缸、气缸横截面积为横截面积为500cm2，活塞重为，活塞重为5000N。那么：。那么：1气缸内气体压强为多少？气缸内气体压强为多少？2假设开场时内部被封锁气体的总体积为假设开场时内部被封锁气体的总体积为 汽缸上部体积为汽缸上部体积为 ，并且汽缸口有个卡环可以卡住，并且汽缸口有个卡环可以卡住活塞，使之只能在汽缸内运动，活塞，使之只能在汽缸内运动，一切摩擦不计。如今使气缸内的一切摩擦不计。如今使气缸内的气体加热至气体加热至273，求

22、气缸内气，求气缸内气体压强又为多少？体压强又为多少？,V054051V30051V解：解：(1)由受力平衡可知：由受力平衡可知：Pa1002105005000100154502 .SGpp(2)缸内气体先做等压变化，活塞将运动到卡环处就缸内气体先做等压变化，活塞将运动到卡环处就不再运动，设此时温度为不再运动，设此时温度为T1 ， 有有 010054VTVT 所以所以0145TT 接下来继续升温，气缸内气体将做等体积变化，设接下来继续升温，气缸内气体将做等体积变化，设所求压强为所求压强为p2，故有，故有 2211pTpT 代入可得代入可得 Pa102358511122 .ppTTp30051V0

23、33.上海嘉定区上海嘉定区2019学年上学期调研学年上学期调研1919、10分如下图，上端开口的光滑圆柱形气缸竖分如下图，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和的活塞将一定质量的气体和一外形不规那么的固体一外形不规那么的固体A封锁在气缸内。在气缸内距封锁在气缸内。在气缸内距缸底缸底60cm处设有处设有a、b两限制安装，使活塞只能向上滑两限制安装，使活塞只能向上滑动。开场时活塞搁在动。开场时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为上，缸内气体的压强为p0p0=1.0105 Pa为大气压强，温度为为大气压强，温度为300K。现缓慢。现缓慢加热汽缸内气

24、体，当温度为加热汽缸内气体，当温度为330K，活塞恰好分开，活塞恰好分开a、b;当温度为当温度为360K时时, 活塞上升了活塞上升了4cm。求。求:(1)活塞的质量活塞的质量(2)物体物体A的体积的体积baK3001 TPa100151 .pVV 40601K3302 TPa10401001452)mg.(p- 12VV 360K3 T23pp VV 40643设物体设物体A的体积为的体积为V，气体的形状参量为：，气体的形状参量为：2211TpTp 3322TVTV 3640cm V气体从形状气体从形状1到形状到形状2为等容过程：为等容过程：代入数据得代入数据得代入数据得代入数据得 m=4kg

25、气体从形状气体从形状2到形状到形状3为等压过程：为等压过程：解：解：031.上海市静安区上海市静安区07-08学年第一学期期末检测学年第一学期期末检测20 20、12分一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管分一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为横截面积为S210-3m2，竖直插入水面足够广大的，竖直插入水面足够广大的水中。管中有一个质量为水中。管中有一个质量为m0.4kg的密闭活塞，封锁的密闭活塞，封锁一段长度为一段长度为L066cm的气体，气体温度的气体，气体温度T0=300K，如，如下图。开场时，活塞处于静止形状，不计活塞与管壁下图。开场时，活塞处于静止形状，不计活塞与管壁间的摩擦。外

26、界大气压强间的摩擦。外界大气压强P01.0105Pa，水的密度水的密度1.0103kg/m3。试问：。试问：1开场时封锁气体的压强多大？开场时封锁气体的压强多大？2现坚持管内封锁气体温度不变，用现坚持管内封锁气体温度不变，用竖直向上的力竖直向上的力F缓慢地拉动活塞。当活塞缓慢地拉动活塞。当活塞上升到某一位置时停顿挪动上升到某一位置时停顿挪动,此时此时F6.0N，那么这时管内外水面高度差为多少？那么这时管内外水面高度差为多少？ 管内管内气柱长度多大？气柱长度多大？3再将活塞固定住，改动管内气体的温度，使管再将活塞固定住，改动管内气体的温度，使管内外水面相平，此时气体的温度是多少？内外水面相平，此

27、时气体的温度是多少？L0Pa551030.4 101.0 101.02 10 ()2 10mgPPS Pa542030.4 106.01.0 109.9 10 ()2 10mgFPPS ghPP 02540231.0 109.9 100.1(m)1.0 1010PPhg )(.LPPLcm68661099100214511221当活塞静止时，当活塞静止时，2当当F=6.0N时，有：时，有：管内外液面的高度差管内外液面的高度差 由玻意耳定律由玻意耳定律P1L1S=P2L2S解：解：空气柱长度空气柱长度L0333222TLPTLP)(.TLPLPTK634730068109978100145122

28、333 3P3=P0=1.0105Pa L3=68+10=78cm T2=T1气体温度变为气体温度变为 由气态方程由气态方程标题标题027.盐城市盐城市07/08学年度第一次调研考试学年度第一次调研考试12.2 12-2.此题供运用选修此题供运用选修33教材的考生作答如下图教材的考生作答如下图的圆柱描画器内用活塞密封一定质量的气体，知容器的圆柱描画器内用活塞密封一定质量的气体，知容器横截面积为横截面积为S，活塞重为，活塞重为G，大气压强为，大气压强为P0 .假设活塞假设活塞固定，密封气体温度升高固定，密封气体温度升高1,需吸收的热量为需吸收的热量为Q1 ； 假设活塞不固定，且可无摩擦滑动，仍使

29、密封气体温假设活塞不固定，且可无摩擦滑动，仍使密封气体温度升高度升高1，需吸收的热量为，需吸收的热量为Q2 。1Q1和和Q2哪个大些？气体在定容下的比热容与在哪个大些？气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会不同？定压下的比热容为什么会不同？2求在活塞可自在滑动时，密封求在活塞可自在滑动时，密封气体温度升高气体温度升高1，活塞上升的高度，活塞上升的高度h。设密闭气体温度升高设密闭气体温度升高1,内能的增量为内能的增量为U,那么有那么有U=Q1 U=Q2+W 对活塞用动能定理得：对活塞用动能定理得：W内内+W大气大气Gh=0 W大气大气=P0Sh W=W内内 解得：解得：Q2=U+P0S+

30、Gh Q1 Q2 解：解：由此可见，质量相等的同种气体，在定容和定压两由此可见，质量相等的同种气体，在定容和定压两种不同情况下，虽然温度变化一样，但吸收的热量种不同情况下，虽然温度变化一样，但吸收的热量不同，所以同种气体在定容下的热比容与在定压下不同，所以同种气体在定容下的热比容与在定压下的热比容不同的热比容不同GSPQQh 012 解两式解两式U=Q1 Q2=U+(P0S+G)h 得：得：标题标题gk004.2019年高考物理上海卷年高考物理上海卷20A 20A.10分汽车行驶时轮胎的胎压太高容易呵分汽车行驶时轮胎的胎压太高容易呵斥爆胎事故，太低又会呵斥耗油量上升。知某型斥爆胎事故，太低又会呵斥