气体压强和温度的关系

1、气体压强和温度的关系第1页，共17页，2022年，5月20日，7点43分，星期四身边的物理现象第2页，共17页，2022年，5月20日，7点43分，星期四身边的物理现象第3页，共17页，2022年，5月20日，7点43分，星期四如何变量控制控制质量和体积不变第4页，共17页，2022年，5月20日，7点43分，星期四实验装置第5页，共17页，2022年，5月20日，7点43分，星期四实验数据记录第6页，共17页，2022年，5月20日，7点43分，星期四实验结论 一定质量气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比这个结论叫查理定律第7页，共17页，2022年，5月20日，7点43分，星期

2、四 法国科学家贾奎斯亚历山大凯萨查理， 1746年11月12日生于法国，年轻时广泛学习多种科学。 1783年，37岁的查理意识到热气球的使用可能产生巨大的影响，因此在气球灌入氢，他认为氢比空气轻，可以更有效的使气球上升。同年8月27日，查理把他的氢气球释放升空，这是人类第一次以氢气球成功的完成了无载人的飞行。其后数年间，这种灌氢的气球在法国大行其道，被称为查理气球。同年11月，查理乘坐热气球飞越巴黎，这是氢气球首次成功的载人飞行。 1823 年4月7日，查理逝世于巴黎，享年77岁。他以物理学家、化学家、数学家、发明家留名科学史。 历史回眸之一第8页，共17页，2022年，5月20日，7点43分

3、，星期四 1787年，查理研究气体性质时，他量度氧、氮、氢、二氧化碳以及空气等气体在0与100变化的情形，发现每种气体当体积维持一定时，一定量的气体，其温度每升降1摄氏度，其压强会增减其在0摄氏度时压强的 1273，这就是著名的查理定律。 历史回眸之二查理定律发现和热力学温标的诞生第9页，共17页，2022年，5月20日，7点43分，星期四 历史回眸之二查理定律发现和热力学温标的诞生第10页，共17页，2022年，5月20日，7点43分，星期四 历史回眸之二查理定律发现和热力学温标的诞生第11页，共17页，2022年，5月20日，7点43分，星期四 历史上，在发现查理定律时，尚未建立热力学温标

4、，因此在查理定律的原始表述中采用的是摄氏温标，获得的p-t图像如右图所示：（1）请根据图像及坐标写出该图像的函数表达式：_；（2）现将上述一定量的气体（可视为理想气体）在0时缓慢地压缩为原来体积的45 ，然后保持这一体积不变，改变温度，又获得一条等容线，试在上图中画出该等容线。第12页，共17页，2022年，5月20日，7点43分，星期四如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0。开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9P0(P0为大气压强)，温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直

5、至399.3K。求：(1)活塞刚离开B处时的温度TB；(2)缸内气体最后的压强P；(3)在下图中画出整个过程的 P-V图线。第13页，共17页，2022年，5月20日，7点43分，星期四 如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水银的水银槽内，管内封闭有一定质量的空气，水银槽的截而积上下相同，是玻璃管截面积的5倍，开始时管内空气柱长度为6cm，管内外水银面高度差为50cm。将玻璃管沿竖直方向缓慢上移(管口未离开槽中水银)，使管内外水银而高度差变成60cm。(大气压强相当于75cmHg)求：(1)此时管内空气柱的长度；(2)水银槽内水银面下降的高度；0.02m第14页，共17

6、页，2022年，5月20日，7点43分，星期四如图所示，一定量气体放在体积为V0的容器中，室温为T0=300K有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计)，两边水银柱高度差为76cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通。(外界大气压等于76cm汞柱)求：(1)将阀门K打开后，A室的体积变成多少？(2)打开阀门K后将容器内的气体从300K分别加热到400K和540K，U形管内两边水银面的高度差各为多少？第15页，共17页，2022年，5月20日，7点43分，星期四(2)从T0=300K升到T，体积为V0，压强为PA，等压过程T=V0T0/VA1=(2V0/3)300/8=450KT1=400K450K，PA1=PA=P0，水银柱的高度差为0从T=450K升高到T2=540K等容过程，PA/T=PA2/T2PA2=T2PA/T=5401/450=1.2atmT2=540K时，水银高度差为15.2cm第16页，共17页，2022年，5月20日，7点43分，星期四U型管右管内径为左管的两倍，外界大气压强P0=75cmHg。左端封闭，封有长为30cm的气柱，左右两管水银面高度差为37.5cm，左管封闭端下60cm处有一小塞子D，若将小塞子D拔去(空气能