2.3气体的等圧变化和等容变化 课件【知识精讲精研】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3节气体的等圧变化和等容变化1、炎热的夏天，给汽车轮胎充气时，一般都不充得太足。给自行车轮胎打气时，也不能打得太足。这是什么原因呢？

2、冬季，装有半瓶水的暖瓶经过一个夜晚，第二天拔瓶口的软木塞时会觉得很紧，不易拔出来。这是什么原因？1.掌握查理定律和盖—吕萨克定律的内容、表达式及适用条件.2.理解p－T图象与V－T图象的物理意义.3.熟练掌握查理定律和盖—吕萨克定律，并能灵活运用其解决实际问题.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？等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的升高而增大。一、气体的等压变化气体的等压变化演示实验盖·吕萨克（1778—1850年）法国化学家、物理学家.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T成正比.

盖·吕萨克定律:V=CT或公式表述：或公式推论：两种不同温标下的等压变化图像：热力学温标下的图像摄氏温标下的图像

0K和-273.15℃附近用虚线，

热力学绝对零度不可能达到。3.V－t图象：在等压变化过程中，体积V与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系，如图所示，等压线是一条延长线通过横轴上－273.15℃的倾斜直线，且斜率越大，压强越小.图象纵轴的截距V0是气体在0℃时的体积.1.一定质量的气体的V—T图线其延长线过坐标原点（过原点的倾斜直线），斜率反映压强大小。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）。2.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。P2<P1（2）在V/Ｔ=C中的C与气体的种类、质量、压强有关．（1）适用条件：气体质量一定，压强不变．注意：V正比于T而不正比于t，但

Vt（3）一定质量的气体发生等压变化时，升高（或降低）相同的温度，增加（或减小）的体积是相同的．（4）解题时前后两状态的体积单位要统一．几点说明：应用盖－吕萨克定律解题的一般步骤：(1)确定研究对象，即被封闭的一定质量的气体.(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律的适用条件：

质量一定，压强不变.(3)确定初、末两个状态的温度、体积.(4)根据盖－吕萨克定律列式求解.(5)求解结果并分析、检验.1、等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化.在等容变化中，气体的压强与温度可能存在着什么关系？

二、气体的等容变化2、查理定律表述：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.

p=CT或公式：（1）适用条件：气体质量一定，体积不变．3.几点说明（2）在p/T=C中的C与气体的种类、质量、体积有关．（3）一定质量的气体在等容时，升高（或降低）相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的．（4）解题时前后两状态压强的单位要统一．注意：p与热力学温度T成正比，不与摄氏温度成正比,但压强的变化p与摄氏温度t的变化成正比．4.查理定律的图象——等容线①p－T图像中的等容线是一条过原点的直线②p－t图像中的等容线不过原点，但反向延长线交t轴于－273.15℃.一定质量气体的等容线的物理意义：①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。②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）如图所示，V2<V1．③p－t图像：压强p与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系，如图乙所示，等容线是一条延长线通过横轴上－273.15℃的倾斜直线，且斜率越大，体积越小.图像纵轴的截距p0是气体在0℃时的压强.应用查理定律解题的一般步骤：(1)确定研究对象，即被封闭的一定质量的气体.(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律的适用条件：

质量一定，体积不变.(3)确定初、末两个状态的温度、压强.(4)根据查理定律列式求解.(5)求解结果并分析、检验.1、定义：在任何温度、任何压强下都严格遵从气体实验定律的气体叫做“理想气体”。（1）理想气体实际不存在，是一种理想模型.（2）在常温常压下（不低于负几十摄氏度,压强不超过大气压的几倍时）,大多数实际气体,尤其是那些不易液化的气体如氢气、氧气、氮气、氦气等都可以近似地看成理想气体。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）严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程.2、理想气体的特点（4）理想气体每个分子可看成弹性小球,分子本身的大小与分子间的距离相比可以忽略不计，分子可视为质点．(从分子动理论的角度，理想气体忽略分子的自身体积（大小）和分子间相互作用力)三、理想气体从微观上说：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。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。（5）理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故无分子势能，理想气体的内能等于所有分子热运动的动能之和，一定质量的理想气体的内能只与温度有关，与气体的体积无关.故一定质量的理想气体，温度是内能的标志.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。2.公式：或与物体的质量和种类有关，即与物质的量有关（C=nR），与p、V、T无关.4.单位：温度T必须是热力学温度，公式两边中压强p和体积V单位必须统一，但不一定是国际单位制中的单位.3.适用条件：一定质量的理想气体

四、理想气体的状态方程6.理想气体状态方程和三个气体实验定律的关系气体的三大定律都是实验定律，由实验归纳总结得到。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，分子数的密度增大，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。五、气体实验定律的微观解释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，使分子数的密度减小，才能保持压强不变。3.查理定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，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、(多选）下列图中，可能反映理想气体经历了等压变化→等温变化→等容变化后，又回到原来状态的有(

)AC2、如图所示，某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度，当容器中水温是30℃时，空气柱的长度为30cm，当水温是90℃时，空气柱的长度是36cm，则该同学测得的绝对零度相当于(

)A.－273℃B.－270℃C.－268℃D.－271℃B3.一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由0℃升高到10℃时，其压强的增加量为Δp1，当它由100℃升高到110℃时，其压强的增加量为Δp2，则Δp1与Δp2之比是(

)A．10∶1

B．373∶273C．1∶1 D．383