气体的等压变化和等容变化课件-高二下学期物理人教版选择性

3.

气体的等压变化和等容变化人教版（2019）物理（选择性必修第三册）第二章

气体、固体和液体目录素养目标01课程导入02新课讲解03总结归纳04课堂练习05正确教育素养目标1.了解理想气体模型，知道实际气体在什么情况下可以看成理想气体

2.能用分子动理论和统计观点解释气体实验定律利用高压锅煮熟食物热气球逐渐膨胀起来

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?正确教育气体的等压变化气体的等压变化盖·吕萨克定律一定质量的气体，在压强不变时，体积随温度变化的过程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（V∝T）公式可写成盖·吕萨克定律C与气体的种类、质量、压强有关，和玻意耳定律、查理定律表达式中的C都泛指比例常数，它们并不相等。适用条件：①压强不太大，温度不太低；②气体的质量和压强都不变。等压曲线tOV-273.15p1TOVp2p1<p2同一条直线上压强相同等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中，体积V与热力学温度T的正比关系在V－T直角坐标系中的图象叫做等压线。等压线的特点：一定质量气体的等压线的V－T图象，其延长线经过坐标原点。③压强越大，斜率越小。如图2：p1>p2>p3>p4。对等压线的理解V­t图像中的等压线①延长线通过(－273.15℃，0)的倾斜直线。②纵轴截距V0是气体在0℃时的体积。tOV-273.15tOV-273.15p1p2p3p4图2对等压线的理解V­T图像中的等压线①延长线通过原点的倾斜直线。②压强越大，斜率越小。如图3：p1>p2>p3>p4。TOVp1TOVp2p3p4图3即一定质量的气体在压强不变的条件下，体积的变化量ΔV与热力学温度的变化量ΔT

（等于摄氏温度变化量）成正比。注意：V与热力学温度T成正比，不与摄氏温度t成正比，但压强的变化

V与摄氏温度

t的变化成正比。△V△TT1V1盖—吕萨克定律的分比形式经典例题

正确教育气体的等容变化气体的等容变化一定质量的气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程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

（P

∝

T）公式可写成查理定律C与气体的种类、质量、体积有关，和玻意耳定律表达式中的C

都泛指比例常数，它们并不相等。适用条件：①压强不太大，温度不太低；②气体的质量和体积都不变。等容线tOp-273.15TOp等容线：一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强p跟热力学温度T的正比关系，p－T在直角坐标系中的图象叫做等容线。等容线的特点：一定质量的气体的

p－T

图线其延长线过坐标原点对等容线的理解p­t图像中的等容线③体积越大，斜率越小。如图2：V1>V2>V3>V4。①延长线通过(－273.15℃，0)的倾斜直线。②纵轴截距p0是气体在0℃时的压强。t/

℃Op-273.15p0t/

℃Op-273.15V1V2V3V4图2对等容线的理解p­T图像中的等容线①延长线通过原点的倾斜直线。②体积越大，斜率越小。如图3：V2>V1T/KOpV1T/KOpV2图3△p△TT1p1即一定质量的气体在体积不变的条件下，压强的变化量Δp与热力学温度的变化量ΔT（等于摄氏温度变化量）成正比。注意：p与热力学温度T成正比，不与摄氏温度t成正比，但压强的变化

p与摄氏温度

t的变化成正比。查理定律的分比形式经典例题

正确教育理想气体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特点假设有这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体实验定律，我们把这样的气体叫做“理想气体”。理想气体（1）理想气体是不存在的，是一种理想模型。（2）在温度不太低,压强不太大时的气体可看成是理想气体。特点（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。（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。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

如图所示，一定质量的某种理想气体从A到B经历了一个等温过程，从B到C经历了一个等容过程。分别用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示气体在A、B、C三个状态的状态参量，那么A、C状态的状态参量间有何关系呢？0pVABCTA=TB由①②联立，解得：pAVA=pBVB①从A→B为等温变化：

由玻意耳定律TA=TB从B→C为等容变化：由查理定律

②VB=VC理想气体的状态方程（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。（2）公式：或注：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（3）使用条件:一定质量的某种理想气体。①当T1=T2时，p1V1=p2V2

(玻意耳定律)②当V1=V2时，

(查理定律)③当p1=p2时，

(盖-吕萨克定律)（4）气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例：理想气体的状态方程理想气体状态方程的应用(1)解题步骤①确定研究对象，即某一定质量的理想气体，分析它的变化过程；②确定初、末两状态，准确找出初、末两状态的六个状态参量，特别是压强；③用理想气体状态方程列式，并求解。(2)注意：①气体质量保持不变②T必须是热力学温度，公式两边

p和

V单位需统一经典例题

如图所示，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为L=10.0

cm，温度为27℃；B侧水银面比A侧的高h=4.0 cm。已知大气压p0=76.0 cmHg。为了使A、B两侧的水银面等高，可以用以下两种方法：（1）开关关闭的情况，改变A侧气体的温度，使A、B两侧的水银面等高，求此时A侧气体温度；（2）在温度不变的条件下，将开关K打开，从U形管中放出部分水银，使A、B两侧的水银面等高，再闭合开关K。求U形管中放出水银的长度。（结果保留一位小数）正确教育气体实验定律的微观解释(2)微观解释：温度不变，分子的平均动能不变。体积减小，分子越密集，单位时间内撞到单位面积器壁上的分子数就越多，气体的压强就越大．1、玻意耳定律(等温变化)

p1V1=p2V2(1)宏观表现：一定质量的理想气体，在温度保持不变时，体积减小，压强增大；体积增大，压强减小．气体实验定律的微观解释(1)宏观表现：一定质量的理想气体，在压强保持不变时，温度升高，体积增大；温度降低，体积减小.2、盖-吕萨克定律(等压变化)(2)微观解释：温度升高，分子的平均动能增大，撞击单位面积器壁的作用力变大，而要使压强不变，则影响压强的另一个因素分子的密集程度需减小，所以气体的体积增大．(1)宏观表现：一定质量的理想气体，在体积保持不变时，温度升高，压强增大；温度降低，压强减小.3、查理定律(等容变化)(2)微观解释：体积不变，分子的密度程度不变，温度升高，分子平均动能增大，分子撞击单位面积器壁的作用力变大，所以气体的压强增大．气体的等压变化：（1）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。（2）盖-吕萨克定律：V=CT

或

C不是一个普适恒量，与气体的种类、质量、压强有关气体的等容变化：（1）等容变化：一定质量得某种气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程。（2）盖-吕萨克定律：p=CT

或

C不是一个普适恒量，与气体的种类、质量、体积有关理想气体状态方程：1.对于一定质量的理想气体，下列状态变化可能的是 （）A.使气体体积增大，温度降低，压强减小B.使气体温度升高，体积不变，压强减小C.使气体温度不变，压强、体积同时增大D.使气体温度升高，压强减小，体积减小 A

2.对一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）A.体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B.温度不变，压强减小时，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多C.压强不变，温度降低时，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少D.温度升高，压强和体积都可能不变A【解析】A对：理想气体的质量一定，分子的总数是一定的，体积不变，分子的密集程度不变，故要使压强增大，单位时间内与器壁碰撞的分子数增多，气体分子的平均动能一定增大。B错：当温度不变时，分子的平均动能不变，要使压强减小，则分子的密集程度一定减小，即单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少。C错：当温度降低时，分子的平均动能减小，要保持压强不变，则分子的密集程度一定增大，即