气体的等压变化和等容变化+高二下物理人教版(2019)选择性必修第三册

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?实验表明，温度升高时，为了保持气体的压强不变的情况下，气体的体积要随温度的升高而增大。实验导入一、气体的等压变化

一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度变化的过程叫作气体的等压变化。0VT实验表明，在V—T图像中，等压线是一条过原点的直线。体积与温度成正比

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

一定质量的某种气体在体积不变时，压强随温度变化的过程叫作气体的等容变化。0Pt/0CAB甲0PT/KAB273.15丙压强与温度成正比乙实验表明，在P—T图像中，等容线是一条过原点的直线。查理定律

一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强P与热力学温度T成正比。

或P=CT适用条件:压强不太大,温度不太低;气体的质量和体积都不变。

式中P1、T1和P2、T2分别表示气体在1（初态）、2（末态）两个不同状态下的压强和温度。气体实验定律

玻意耳定律查理定律盖-吕萨克定律压强不太大(相对大气压)，温度不太低(相对室温)这些定律的适用范围：p1V1=p2V2例题

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。10解设p1=2×105Pa，V1=1m3，T1=200K.V2=2m3

T2=200K，压强为p2.V3=2m3，T3=300K，压强为p3.等温过程：p1V1=p2V2

解得p2=105Pa等容过程：p2/T2=p3/T3

解得p3=1.5×105Pa11理想气体

任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体叫做理想气体。

理想气体是抽象出所有气体的共同主要特征、忽略气体由于原子种类不同产生的差异后建立的理想化物理学模型

常温常压下的实际气体可当作理想气体12

理想气体达到平衡态后，可用热力学温度T、压强p和体积V描述系统的性质。理想气体满足：温度T不变：pV=常数压强p不变：V/T=常数体积V不变：p/T=常数13

一定质量的理想气体从状态A(pA，VA，TA)等温压缩到状态B（pB,VB,TB），接着经历等容过程到达状态C（pC,VC,TC）.推导A、C两状态的参量满足的关系。(1)从A到B，状态参量满足

什么关系？B到C呢？(2)消去B状态的参量，推导

出A、C的状态参量关系14OpVABC从A到B，温度不变，pAVA=pBVB①从B到C，体积不变，由查理定律有，pB/TB=pC/TC

即pB=pCTB/TC②②式代入①式，得：pAVA=pCTBVB/TC移项，

pAVA/TB=pCVB/TC利用

TA=TBVB=VC，得到pAVA/TA=pCVC/TC15理想气体状态方程

一定质量的理想气体，压强p、体积V和温度T满足：

16p1V1T1p2V2T2=pVTC=pV=nRTn是气体的物质的量，R=8.31J·mol-1·K-1，是普适气体常量，自然常数。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。【1】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【2】（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(