【高中物理】气体的等压变化和等容变化+课件+高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第二章气体、固体和液体第2节气体的等温变化(第一课时)

知识回顾1、气体等温变化的规律？一定质量的某种气体在温度不变的情况下，压强P与体积V成反比。（玻意耳定律）

pV=C(常数)

或

p1V1

=

p2V2

2、一定质量气体的等温线有何特点？

烧瓶上通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向外移动，这说明了什么?

在保持气体压强不变的情况下，一定质量气体的体积随温度的升高而增大。等压变化等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化的过程。

一、气体的等压变化盖-吕萨克定律：

法国科学家盖-吕萨克首先通过实验发现：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比。这里的C和玻意耳定律表达式中的C都泛指比例常数，但它们并不相等。2.

公式表述：或

V=CT3.适用范围：①温度不太低，压强不太大

②气体的质量和压强都不变。注意：不是与摄氏温度t成正比4.图象——等压线一定质量的某种气体在等压变化过程中，体积随温度变化关系的直线，叫做等压线。思考：如何在V-t图像中表示等压线？想一想：①为什么Ｏ点附近用虚线？②同一气体，在不同压强下等压线的斜率有何不同？不可能达到热力学绝对零度P1<P2同一等压线上各点压强相同,且斜率越大，压强越小。【例题1】一容器中装有某种气体，且容器上有一个小口与外界大气相通，原来容器内的温度为27℃，若把它加热到127℃，从容器中溢出的空气质量是原来质量的多少倍呢？

二、气体的等容变化查理定律：

法国科学家查理通过实验发现：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，它的压强

P与热力学温度

T

成正比。注意：不是与摄氏温度t成正比2.

公式表述：3.适用范围：①温度不太低，压强不太大

②气体的质量和体积都不变。4.图象——等容线一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强随温度变化关系的直线，叫做等容线。思考：如何在P-t图像中表示等容线？想一想：①为什么Ｏ点附近用虚线？②同一气体，在不同体积下等容线的斜率有何不同？不可能达到热力学绝对零度同一等容线上各点体积相同,且斜率越大，体积越小。V1<V2

1、确定研究对象，即被封闭的气体．2、分析研究对象在状态变化时是否：质量一定，体积/压强不变．3、确定初、末两个状态的压强/体积、温度（先转化为热力学温度）．4、根据查理定律/盖-吕萨克定律列式求解．

三、利用查理定律和盖-吕萨克定律的解题思路查理定律与盖·吕萨克定律的比较

第二章气体、固体和液体第2节气体的等温变化(第二课时)1、三大气体实验定律内容是什么？压强不太大（相对大气压强）、温度不太低（相对室温）

知识回顾2、这三大气体实验定律适用范围的相同点是什么？气体实验定律玻意耳定律查理定律盖-吕萨克定律p1V1=p2V2

这些定律都是在压强不太大（相对大气压强）、温度不太低（相对室温）的条件下总结出来的。当压强很大、温度很低时，由三个气体实验定律计算的结果与实际测量结果有很大的差别。

一、理想气体1、定义：假设有这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都遵从气体实验定律，我们把这样的气体叫做“理想气体”。2、理想气体的特点：（1）理想气体是不存在的，是一种理想模型。（2）在温度不太低，压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。（3）从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。（4）从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能。一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，与气体的体积无关。【例1】某种气体的压强为2×105Pa，体积为1m3，温度为200K。它经过等温过程后体积变为2m3。随后又经过等容过程，温度变为300K，求此时气体的压强？思路：分别按等温变化和等容变化来求解。

二、理想气体状态方程1、内容：一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态时，尽管p、V、T都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。3、使用条件：一定质量的某种理想气体。2、公式：恒量C由理想气体的质量和种类决定，即由理想气体的物质的量决定。【例1】某种气体的压强为2×105Pa，体积为1m3，温度为200K。它经过等温过程后体积变为2m3。随后又经过等容过程，温度变为300K，求此时气体的压强？

三、对气体实验定律的微观解释1.玻意耳定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度保持不变，体积减小时，分子的数密度增，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强增大。2.盖-吕萨克定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度升高时，只有气体的体积同时增大，使分子的数密度减小，才能保持压强不变。3.查理定律的微观解释：一定质量某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变。在这种情况下，温度升高时，气体的压强增大。【例2】如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行于纵轴的直线变化到状态B，则在此状态变化过程中(

B

)A．气体的温度不变B．气体的内能增大C．气体分子的平均速率减小D．气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数不变【例3】（多选）一定质量的理想气体在等容变化过程中测得，气体在0℃时的压强为P0，10℃时的压强为P10，则气体在21℃时的压强在下述各表达式中正确的是(AD)A．B．C．D．【例4】如图，一导热性良好的气缸内用活塞封住一定量的气体(不计活塞与缸壁摩擦)，当温度升高时，改变的量有(

B

)A．活塞高度hB．气缸体高度HC．气体压强pD．弹簧长度L【例5】(多选)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在(

AB

)A．ab过程中不断增加B．bc过程中保持不变C．cd过程中不断增加D．da过程中保持不变【例6】（多选）如图所示，A端封闭有气体的U形玻璃管倒插入水银槽中，当温度为T1时，管中水银面处在M处，温度为T2时，管中水银面处在N处，且M、N位于同一高