高中物理选修3-3气体的等容和等压变化
选修3-3 气体等圧変化和等容变化-水银柱封闭气体压强计算(内含答案)
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高中物理选修3-3 气体气体等压变化和等容变化水银柱封闭气体压强计算专项练习1、如图所示为一均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的横截面积为S,内装有密度为ρ的液体。
右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高。
活塞与管壁间无摩擦且不漏气。
温度为T0时,左、右管内液面等高,两管内空气柱长度均为L,压强均为大气压强p0,重力加速度为g。
现使左右两管温度同时缓慢升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液面保持不动。
求:(1)右管活塞刚离开卡口上升时,右管封闭气体的压强p1;(2)温度升高到T1为多少时,右管活塞开始离开卡口上升;(3)温度升高到T2为多少时,两管液面高度差为L。
2、如图所示,一足够高的直立气缸上端开口,用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为90cm的气柱,活塞的横截面积为0.01m2,活塞与气缸间的摩擦不计,气缸侧壁通过一个密封接口与U形管相通,密封接口离气缸底部的高度为70cm,气缸与U形管相通处气体体积忽略不计。
在图示状态时气体的问题为17℃,U形管两支管水银面的高度差h1为6cm,右支管内水银面到管口的高度为20cm,大气⁄。
求:压强p0=1.0×105Pa保持不变,水银的密度ρ=13.6×103kg m3(1)活塞的重力;(2)现在将U形管右支管开口端用橡皮塞(厚度不计)封住,并在活塞上添加沙粒,同时对气缸内的气体缓缓加热,让活塞高度始终不变。
当气体温度升高到57℃,不再加沙粒,同时停止对气体加热,这时U形管两支管内水银面的高度差h2变为多少?(气缸内气体温度变化不影响U形管)(3)保持上题中的沙粒质量不变,让气缸内的气体逐渐冷却,那么当气体的温度至少降为多少℃,U形管内的水银开始流动?3、一竖直放置的、长为L的圆筒下端封闭,上端与大气(视为理想气体)相通,初始时筒内气体温度为T1。
现将一颗沿筒壁自由滑动的活塞从上端放进圆筒,活塞下滑过程中气体温度保持不变且没有气体露出,平衡后圆筒内活塞上下两部分气柱长度比为1:3.若将圆筒下部气体温度降至T2,在保持温度不变的条件下将筒T2,大气压强为p0,重倒置,平衡后活塞下端与圆筒下端刚好平齐。
选修3-3--气体等圧変化和等容变化-水银柱封闭气体压强计算(内含答案)
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高中物理 选修3-3 气体气体等压变化和等容变化 水银柱封闭气体压强计算专项练习1、如图所示为一均匀薄壁U 形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的横截面积为S ,内装有密度为ρ的液体。
右管内有一质量为m 的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高。
活塞与管壁间无摩擦且不漏气。
温度为 时,左、右管内液面等高,两管内空气柱长度均为L ,压强均为大气压强 ,重力加速度为g 。
现使左右两管温度同时缓慢升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液面保持不动。
求: (1)右管活塞刚离开卡口上升时,右管封闭气体的压强 ; (2)温度升高到 为多少时,右管活塞开始离开卡口上升; (3)温度升高到 为多少时,两管液面高度差为L 。
2、如图所示,一足够高的直立气缸上端开口,用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为90cm 的气柱,活塞的横截面积为0.01m 2,活塞与气缸间的摩擦不计,气缸侧壁通过一个密封接口与U 形管相通,密封接口离气缸底部的高度为70cm ,气缸与U 形管相通处气体体积忽略不计。
在图示状态时气体的问题为17℃,U 形管两支管水银面的高度差 为6cm ,右支管内水银面到管口的高度为20cm ,大气压强Pa 保持不变,水银的密度 。
求: (1)活塞的重力;(2)现在将U 形管右支管开口端用橡皮塞(厚度不计)封住,并在活塞上添加沙粒,同时对气缸内的气体缓缓加热,让活塞高度始终不变。
当气体温度升高到57℃,不再加沙粒,同时停止对气体加热,这时U 形管两支管内水银面的高度差 变为多少?(气缸内气体温度变化不影响U 形管)(3)保持上题中的沙粒质量不变,让气缸内的气体逐渐冷却,那么当气体的温度至少降为多少℃,U 形管内的水银开始流动?3、一竖直放置的、长为L 的圆筒下端封闭,上端与大气(视为理想气体)相通,初始时筒内气体温度为 。
现将一颗沿筒壁自由滑动的活塞从上端放进圆筒,活塞下滑过程中气体温度保持不变且没有气体露出,平衡后圆筒内活塞上下两部分气柱长度比为1:3.若将圆筒下部气体温度降至 ,在保持温度不变的条件下将筒倒置,平衡后活塞下端与圆筒下端刚好平齐。
高中物理人教版选修3-3教案 《气体的等容变化和等压变化》
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气体的等容变化和等压变化目标导航1、 知道什么是等容变化,什么是等压变化。
2、 掌握查理定律,盖·吕萨克定律的内容和公式表达。
3、 理解p-T 图上等容变化的图线及物理意义。
4、 理解V-T 图上等压变化的图线及物理意义。
5、 会用查理定律、盖·吕萨克定律解决有关问题。
诱思导学1、概念:(1)等容变化:气体在体积不变的情况下发生的状态变化叫等容变化。
(2)等压变化:气体在压强不变的情况下发生的状态变化叫等压变化。
2、查理定律:(1)内容:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强与热力学温度成正比。
(2)公式:Tp=C 或 11T p =22T p点拨: ①查理定律是实验定律,由法国科学家查理发现 ②成立条件:气体质量一定,体积不变③一定质量的气体在等容变化时,升高(或降低)相同的温度增加(或减小)的压强是相同的,即T p =Tp∆∆④解题时,压强的单位要统一 ⑤C 与气体的种类、质量和体积有关3、盖·吕萨克定律:(1)内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,体积与热力学温度成正比。
(2)公式:11T V =22T V 或T V=C点拨:①盖·吕萨克定律是通过实验发现的 ②成立条件:气体质量一定,压强不变③一定质量的气体在等压变化时,升高(或降低)相同的温度增加(或减小)的体积是相同的④C 与气体的种类、质量和压强有关4、等容线:(1)等容线:一定质量的气体在等容变化过程中,压强P 与热力学温度T 成正比关系,在p —T 直角坐标系中的图象叫等容线(2)一定质量的气体的p —T 图线其延长线过原点,斜率反映体积的大小 点拨:等容线的物理意义:① 图象上每一点表示气体一个确定的状态。
同一等容线上,各气体的体积相同② 不同体积下的等温线,斜率越大,体积越小(见图8.2—1)5、等压线:(1)定义:一定质量的气体在等压变化过程中,体积V 与热力学温度T 成正比关系,在V —T 直角坐标系中的图象叫等压线(2)一定质量的气体的V —T 图线其延长线过原点 点拨:等压线的物理意义:① 图象上每一点表示气体一个确定的状态。
高中物理选修3-3-气体的等容变化和等压变化
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气体的等容变化和等压变化知识元气体的等容变化和等压变化知识讲解1.查理定律(等容变化):①内容:一定质量的气体,在体积不变的情况下,它的压强跟热力学温度成正比,这个规律叫做查理定律。
②数学表达式:③成立条件:a.气体的质量、体积保持不变;b.气体压强不太大,温度不太低。
④p-T图象--等容线:一定质量的某种气体在p-T图上的等容线是一条延长线过原点的倾斜直线;p-t图中的等容线在t轴的截距是-273.15℃,在下图中V1<V2。
2.盖•吕萨克定律(等压变化):①内容:一定质量的气体在压强不变的情况下,它的体积跟热力学温度成正比。
②数学表达式:③适用条件:a.气体质量不变、压强不变;b.气体温度不太低、压强不太大。
④V-T图象--等压线:一定质量的某种气体在V-T图上的等压线是一条延长线过原点的倾斜直线;V-t图中的等压线在t轴的截距是-273.15℃,在下图中p1<p2。
例题精讲气体的等容变化和等压变化例1.如图所示,气缸内装有一定质量的气体,气缸的截面积为S,其活塞为梯形,它的一个面与气缸成θ角,活塞与器壁间的摩擦忽略不计,现用一水平力F缓慢推活塞,汽缸不动,此时大气压强为P0,则气缸内气体的压强P为()A.P=P0B.P=P0C.P=P0D.P=P0例2.如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M,通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封住一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞面积为S,大气压强为p0,则封闭气体的压强为()A.p=p0B.p=p0C.p=p0D.p例3.如图所示,竖直放置的U形管,左端开口右端封闭,管内有a、b两段水银柱,将A、B两段空气柱封闭在管内。
已知水银柱a长h1为10cm,水银柱b两个液面间的高度差h2为5cm,大气压强为75cmHg,空气柱B的压强是____cmHg例4.把75厘米长的两端开口的细玻璃管全部插入没在水银中,封闭上端,将玻璃管缓慢地提出水管,管中留有水银柱高度是____厘米。
高中物理选修3-3“气体”知识点总结
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高中物理选修3-3“气体”知识点总结
1、气体实验定律
①玻意耳定律:pV C =(C 为常量)→等温变化
微观解释:一定质量的理想气体,温度保持不变时,分子的平均动能是一定的,在这
适用条件:压强不太大,温度不太低 图象表达:1p V
-
②查理定律:p C T =(C 为常量)→等容变化 微观解释:一定质量的气体,体积保持不变时,分子的密集程度保持不变,在这种情
适用条件:温度不太低,压强不太大 图象表达:p V -
③盖吕萨克定律:V C T =(C 为常量)→等压变化 微观解释:一定质量的气体,温度升高时,分子的平均动能增大,只有气体的体积同时增大,使分子的密集程度减少,才能保持压强不变
适用条件:压强不太大,温度不太低 图象表达:V T -
2、理想气体
宏观上:严格遵守三个实验定律的气体,在常温常压下实验
气体可以看成理想气体
微观上:分子间的作用力可以忽略不计,故一定质量的理想 气体的内能只与温度有关,与体积无关 理想气体的方程:pV C T
= 3、气体压强的微观解释
大量分子频繁的撞击器壁的结果
影响气体压强的因素:①气体的平均分子动能(温度)②分子的密集程度即单位体积内的分子数(体积)
V V。
人教版高二物理选修3-3 第八章气体知识点
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第八章气体知识点一、气体的状态参量1、体积:气体的体积就是指气体分子所能达到的空间。
单位:国际单位m 3,常用单位还有L 、mL 等等。
2、温度:从宏观角度看,温度表示物体的冷热程度。
从微观角度看,温度是物体分子热运动的平均动能的标志。
3、压强:气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。
单位:国际单位Pa ,常用单位还有标准大气压atm ,毫米汞柱mmHg 。
mmHgcmHg atm pa mmHg pa atm m N Pa 760761,1331,10013.11,1152===⨯===二、气体的等温变化及规律探究1、气体的等温变化:一定质量的气体,在温度不变的条件下压强与体积变化的关系。
2、探究气体等温变化的规律①压强p 可以由压力表读出;体积可以由玻璃管侧面的空气柱长度L 与横截面积S 的乘积求得。
②数据处理:做出图像。
③结论;压强和体积成反比。
④实验注意事项:实验中必须保证空气的质量、温度不变。
所以实验中保持温度恒定,实验操作时不要触摸注射器的空气柱部分。
不能漏气。
三、波意耳定律1、一定质量的某种气体,在温度不变情况下,压强P 与体积V 成反比。
2、C PV =(用在判断题。
) V P V 2211=p (计算题公式)3、使用条件:①气体质量不变、温度不变;②气体温度不太低、压强不太大。
式中的C 是常量,与气体的种类和质量有关,种类不同、质量不同,C 也会不同,还与温度有关。
4、图像分析;两种图像 ①VP 1-图像:物理意义:一定质量的气体,温度不变时,PV=常量,P 与V 1成正比,在V P 1-图上的等温线应该是过原点。
温度高低:直线斜率为P 与V 的乘积,斜率越大,PV 乘积越大,温度就越高,图中12T T 〉。
②V P -图像:物理意义:一定质量的气体在温度不变的情况下,P 与V 成反比,因此等温过程的V P -图像是双曲线的一支。
温度高低:一定质量的气体,温度越高,气体压强与体积的乘积必然越大,在V P -图上的等温线就越高,图中21T T 〈。
高中物理第八章气体第2节气体的等容变化和等压变化讲义含解析新人教版选修3_3
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第2节气体的等容变化和等压变化1.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,即p T=C 。
2.盖-吕萨克定律: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,即V T=C 。
3.玻意耳定律、查理定律、盖-吕萨克定律的适用条件均为一定质量的某种气体。
一、气体的等容变化 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。
2.查理定律 (1)内容: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。
(2)表达式:p T =C 或p 1T 1=p 2T 2。
(3)适用条件:①气体的质量不变;②气体的体积不变。
3.等容线一定质量的气体,在体积不变时,其p T 图像是一条过原点的直线,这条直线叫做等容线。
二、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,体积随温度的变化。
2.盖-吕萨克定律 (1)内容: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。
(2)表达式:V =CT 或V T =C 或V 1T 1=V 2T 2。
(3)适用条件:①气体的质量不变;②气体的压强不变。
3.等压线一定质量的气体,在压强不变时,其V T 图像是一条过原点的直线,这条直线叫做等压线。
1.自主思考——判一判(1)气体的温度升高,气体体积一定增大。
(×)(2)一定质量的气体,在压强不变时体积与温度成正比。
(×)(3)一定质量的某种气体,在压强不变时,其V T 图像是过原点的直线。
(√) (4)一定质量的气体在体积不变的情况下,气体的压强与摄氏温度成正比。
(×) (5)pV =C 、p T =C 、V T=C ,三个公式中的常数C 是同一个值。
(×) 2.合作探究——议一议(1)某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中,在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了,而手表没有受到任何撞击,你知道其中的原因吗?提示:手表表壳可以看成一个密闭容器,出厂时封闭着一定质量的气体,登山过程中气体发生等容变化,因为高山山顶附近的压强比山脚处小很多,内外压力差超过表盘玻璃的承受限度,便会发生爆裂。
高考物理选修3-3气体方程知识点
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气体编辑:李鸿书一、气体的等温变化1、等温变化(1)状态参量:气体的状态由状态参量决定,对一定质量的气体来说,当三个状态参量都不变时,我们就说气体的状态一定,否则气体的状态就发生了变化.对于一定质量的气体,压强、温度体积三个状态参量中只有一个量变而其他量不变是不可能的,至少其中有两个量变或三个量都发生变化.(2)等温变化:一定质量的气体,在温度不变时发生的状态变化过程,叫做气体的等温变化2.玻意耳定律(1)内容: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,即pV=常量,或p ₁V ₁ =p ₂V ₂.其中P ₁、V ₁和P ₂、V ₂分别表示气体在1、2两个不同状态下的压强和体积.(2)研究对象:一定质量的气体,且这一部分气体保持温度不变.(3)适用条件:①压强不太大(与大气压相比),温度不太低(与室温相比).②被研究的气体质量不变,温度不变。
(4)数学表达式:1221p p V V =,p ₁V ₁ =p ₂V ₂,或pV=C(常量). [注意]①玻意耳定律p ₁V ₁ =p ₂V ₂是个实验定律,阐述的是在温度不变的情况下,一定质量的气体的变化规律,其中P ₁、V ₁和P ₂、V ₂分别表示气体在1、2两个不同状态下的压强和体积②此定律中的常量C 不是一个普适常量,它与气体所处的温度高低有关,温度越高,常量C 越大,③由于经常使用p ₁V ₁ =p ₂V ₂1221p p V V =这两种形式,故对单位要求使用统一单位即可. 3. 气体等温变化的P-v 图像(1) p-V 图象.一定质量的气体发生等温变化时的p-V 图象如右图所示,(2) 图象为双曲线的一支.说明:①平滑的曲线是双曲线的一段,反映了在等温情况下,一定质量的气体的压强与体积成反比的规律.②图象上的点,代表的是一定质量气体的一个状态.③这条曲线表示了一定质量的气体由一个状态过渡到另一个状态的过程,这个过程是一个等温过程,因此该曲线也叫等温线. (2)p-V1图象.一定质量的气体的图象如右图所示, 图线为延长线过原点的倾斜直线。
高中物理选择性必修三气体的等容变化和等压变化
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高中物理选择性必修三气体的等容变化和等压变化[学习目标]1、掌握查理定律及其应用,理解P —T 图象的意义2、掌握盖••吕萨克定律及其应用,理解V —T 图象的意义【新课内容】一、气体的等压变化1、盖•吕萨克定律内容: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 比。
2、公式: 、 、 。
3、V-T 图像:气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程, 叫做 过程,表示变化过程的V —T 图象称为 。
图8—13中是一定质量的某种气体在不同压强下的几条等压线,其压强的大小关系是 。
二、气体的等容变化1、查理定律的内容: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 比。
2、公式: 、 、 。
3、P-T 图像:气体在体积不变的情况下,发生的状态变化过程,叫做 过程。
表示该过程的P —T 图象称为 。
一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如图8—12所示,其体积的大小关系是 。
三、理想气体含义的三种表述(见教材28页):1、 2、图8—11甲乙图8—12 图8—133、四、对气体实验定律的微观解释1、一定质量的气体,温度保持不变时,分子的平均动能是的,在这种情况下,体积减小时,分子的,气体的压强就这就是玻意耳定律的微观解释。
2、这就是查理定律的微观解释。
3、是盖·吕萨克定律的微观解释。
课堂练习例1、一定质量的空气,27O C时的体积为1.0×10-2m3,在压强不变的情况下,温度升高100O C 时的体积是多大?例2、灯泡内充有氮氩混合气体,如果要使灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过1atm,在20℃下充气,灯泡内气体的压强至多能充到多少?例3、如图4所示是一定质量的理想气体的三种升温过程,那么,以下四种解释中,正确的是()A.a→d的过程气体体积增加B.b→d的过程气体体积不变C.c→d的过程气体体积增加D.c→d的过程气体体积减小例4、对一定质量的气体,若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数,则()A. 当体积减小时,N必定增加B. 当温度升高时,N必定增加C. 当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化D. 当压强不变而体积和温度变化时,N可能不变例5、设大气压强保持不变,当室温由60C升高到270C时,室内的空气将减少 %。
高中物理(人教版)选修3-3教学课件:第八章 第2节 气体的等容变化和等压变化
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1
273.15
。
典题例解
【例 2】 有一个底部开口的热气球,其体积 V=1.1 m3 是常数,
气球球皮的质量 m 0=0.187 kg,气球球皮的体积可忽略不计。空气的
初始温度为 t 0=20 ℃,大气压强为 p0,此时空气的密度为 ρ 0=1.2
kg/m2。为使气球刚好能浮起,气球内的空气必须加热到多少摄氏
•17、播种行为,可以收获习惯;播种习惯,可以收获性格;播种性格,可以收获命运。2021年10月
2021/10/262021/10/262021/10/2610/26/2021
•18、我们发现了儿童有创造力,认识了儿童有创造力,就须进一步把儿童的创造力解放出来2021/10/262021/10/26Octo别对初、末状态下的活塞受力分析,由平衡条件求
得气体的压强,由等容变化规律求得气体的末态温度。
解析:汽缸直立前,对活塞受力分析,则有
mgcos 30°+p0S=p1S,气体的压强为
cos30°
p1=p0+
=1.0×105
Pa+
8×10×
0.002
3
2
Pa=1.34×105 Pa
此时气体的温度为 T1=(273-5) K=268 K
和热力学温度 T 的关系图线是过原点的倾斜直线,如图所示,且
V1<V2,即体积越大,斜率越小。
(2)p-t 图象:一定质量的某种气体,在等容过程中,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,如图所示,等容线
是一条延长线通过横轴-273.15 ℃的点的倾斜直线,且斜率越大,体
积越小。图象纵轴的截距 p0 是气体在 0 ℃ 时的压强。
高二物理人教版选修3-3第八章 2 气体的等容变化和等压变化
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气体的等容变化和等压变化
核心素养培养目标 核心素养形成脉络 1.明确什么是等容变化,什么是等 压变化。 2.理解查理定律和盖—吕萨克定 律,并学会解决相关实际问题。 3.理解 p-T 图上等容变化的图线及 其物理意义,知道 p-T 图上不同体 积的等容线。 4.理解 V-T 图上等压变化的图线 及其物理意义,知道 V-T 图上不同 压强的等压线。
探究一
探究二
变式训练1电灯泡内充有氦氩混合气体,如果要使电灯泡内的混 合气体在500 ℃时的压强不超过一个大气压,则在20 ℃的室温下充 气,电灯泡内气体压强至多能充到多大? 解析:由于电灯泡容积不变,故气体为等容变化,设500 ℃时压强 为p1,t2=20 ℃时的压强为p2。 由题意可知:T1=(500+273)K=773 K p1=1 atm T2=(20+273)K=293 K p2=?
由查理定律:������1 = ������2 , 1 2 ������ 1 所以 p2=������1 T2=773×293 atm=0.38 atm。
1
������
������
答案:0.38 atm
1
2
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4
5
1. 对于一定质量的气体,在体积不变时,压强增大到原来的2倍,则气 体温度的变化情况是 ( ) A.气体的摄氏温度升高到原来的2倍 B.气体的热力学温度升高到原来的2倍 C.气体的摄氏温度降为原来的一半 D.气体的热力学温度降为原来的一半 解析:一定质量的气体体积不变时,压强与热力学温度成正比,即
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4. 一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B,这一过程如 图所示,则( ) A.在过程AC中,气体的压强不断变大 B.在过程CB中,气体的压强不断变小 C.在状态A时,气体的压强最大 D.在状态B时,气体的压强最大 解析:气体在过程AC中发生等温变化,由pV=C(恒量)可知,体积减小, 压强增大,故选项A正确。在CB变化过程中,气体的体积不发生变 ������ 化,即为等容变化,由 ������=C (恒量)可知,温度升高,压强增大,故选项B 错误。综上所述,在ACB过程中气体的压强始终增大,所以气体在状 态B时的压强最大,故选项C错误,选项D正确。 答案:AD
高中物理_气体的等容变化和等压变化教学设计学情分析教材分析课后反思
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8.2 气体的等容变化和等压变化一、气体的等容变化1、等容变化:一定质量气体在体积不变的情况下,其压强随温度的变化叫做等容变化.2、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.思考:为什么隔夜的水杯( 半杯水)难以打开?(压强随着温度的升高而增大,随着温度的降低而减小,但压强P和温度t不是正比关系。
)3、表达式(1)查理定律是实验定律,由法国科学家查理通过实验发现的.(2)成立条件:气体质量一定,体积不变.(3)在P/T=C中的C与气体的种类、质量、体积有关.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)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.(5)解题时前后两状态压强的单位要统一4.等容线(1)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成正比关系,p -T在直角坐标系中的图象叫做等容线.(2)一定质量气体的等容线p-T图象,其延长线经过坐标原点,斜率反映体积大小,如图所示.体积越大,斜率越小;体积越小,斜率越大。
V1<V2例1 一定质量的气体,保持体积不变,温度从1℃升高到5℃,压强的增量为2.0×103 Pa,则()A.它从5℃升高到10℃,压强增量为2.0×103Pa B.它从15℃升高到20℃,压强增量为2.0×103Pa C.它在0℃时,压强约为1.4×105Pa C练习1、密闭在容积不变的容器中的气体,当温度降低时:A、压强减小,密度减小;B、压强减小,密度增大;C、压强不变,密度减小;D、压强减小,密度不变 D练习2、下列关于一定质量的气体的等容变化的说法中正确的是:A、气体压强的改变量与摄氏温度成正比;B、气体的压强与摄氏温度成正比;C、气体压强的改变量与热力学温度成正比;D、气体的压强与热力学温度成正比。
2019年高考物理 选修3-3:气体的等容变化和等压变化考点详解!
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【高考物理】高考物理选修3-3:气体的等容变化和等压变化考点详解!气体的等容变化和等压变化——查理定律、盖·吕萨克定律一、体的等容变化1. 等容变化:一定质量的气体在体积不变时,压强随温度的变化叫做等容变化。
2. 查理定律:一定质量的某种气体,当体积不变时,各种气体的压强p与温度之间都有线性关系,如图所示,我们把它叫做查理定律.注:B点纵坐标是0摄氏度的压强,并非大气压。
3. 热力学温标的建立:建立背景:由查理定律中压强p与与摄氏温度t的变化关系图甲可以看出,在等容过程中,压强跟摄氏温度是一次函数关系,而不是简单的正比例关系。
如果把该图的AB直线延长至与横轴相交,把交点当做坐标原点,建立新的坐标系(图乙)此时压强与温度的关系就是正比例关系了。
图乙坐标原点的意义“气体压强为零时其温度为零”,由此可见,为了使一定质量的气体在体积不变的情况下,压强与体积成正比,只需要建立一种新的温标就可以了。
在现实中通过对大量的“压强不太大(相对标准大气压),温度不太低(相对于室温)”的各种不同气体做等容变化的实验数据可以证明“一定质量的气体压在强不太大,温度不太低时,坐标原点代表的温度就是热力学温度的零度,这就是热力学温度零点的物理意义。
由此可见:热力学的零点就规定为气体压强为零的温度。
在建立热力学温标之前,人们已经建立了华氏、摄氏温标,但这些温标都是与测温物质的热学性质有关,当采用不同的测温物质去测量同一温度时会产生一定差异,这种差异是不能克服的。
而由热力学温标的建立可知:热力学温度是在摄氏温度的基础上建立起来的,零点的确定与测温物质无关,因此热力学温标是一种更为简便科学的理论的温标,它的零度不可能达到。
又叫绝对零度。
4. 查理定律的热力学温标描述:——查理定律:(1)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。
(2)表达式:注:这里的C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。
高中物理3-3气体知识点总结
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高二物理选修3-3第八章8-2
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第二节 气体的等容变化和等压变化基础夯实1.(2012·临朐实验中学高二检测)一定质量的气体保持压强不变,它从0℃升到5℃的体积增量为ΔV 1;从10℃升到15℃的体积增量为ΔV 2,则( )A .ΔV 1=ΔV 2B .ΔV 1>ΔV 2C .ΔV 1<ΔV 2D .无法确定答案:A解析:由盖·吕萨克定律V 1T 1=V 2T 2=ΔV ΔTΔV 1=ΔV 2,A 正确。
2.(新海高二检测)如图所示,一小段水银封闭了一段空气,玻璃管竖直静放在室内。
下列说法正确的是( )A .现发现水银柱缓慢上升了一小段距离,这表明气温一定上升了B .若外界大气压强不变,现发现水银柱缓慢上升了一小段距离,这表明气温上升了C .若发现水银柱缓慢下降一小段距离,这可能是外界的气温下降所至D .若把管子转至水平状态,稳定后水银未流出,此时管中空气的体积将大于原来竖直状态的体积答案:BCD解析:若水银柱上移,表示气体体积增大,可能的原因是外界压强减小而温度没变,也可能是压强没变而气温升高,A错,B对,同理水银柱下降可能是气温下降或外界压强变大所致,C对,管子置于水平时,压强减小,体积增大,D对。
3.如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V-T 图象,由图象可知()A.p A>p B B.p C<p BC.V A<V B D.T A<T B答案:D解析:由V-T图可以看出由A→B是等容过程,T B>T A,故p B>p A,A、C错误,D正确;由B→C为等压过程p B=p C,故B错误。
4.如图所示,是一定质量的理想气体三种升温过程,那么,以下四种解释中,哪些是正确的()A .a →d 的过程气体体积增加B .b →d 的过程气体体积不变C .c →d 的过程气体体积增加D .a →d 的过程气体体积减小答案:AB解析:在p -T 图上的等容线的延长线是过原点的直线,且体积越大,直线的斜率越小。
高中物理人教版选修3—3第二节气体的等温、等压、等容变化
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第八章气体第二节气体的等温、等压、等容变化主备人:邢维杰审核人:邢维杰时间:关键词:玻意耳定律、查理定律、盖吕萨克定律知识回顾:如果气体的温度、体积和都不改变,就说气体处于一定状态中,如果三个量中有个发生变化,我们就说气体的状态发生了改变。
自主学习:一、等温变化(阅读课本P18--19)1、等温变化:的气体在不变的情况下,和的变化。
2、玻意耳定律:(1)内容:(2)公式:或二、气体的等容变化(阅读课本P21)1、等容变化:的气体在不变的情况下,和的变化。
2、查理定律:(1)内容:(2)公式:或(3)适用条件:压强(与大气压相比),温度(与室温相比)。
(4)说明:P与热力学温度T成,不与摄氏温度t成,但压强的变化△p与摄氏温度的变化△t成。
因TP= = ,即一定质量的气体在等容变化时,升高(或)相同的温度,所增加(或)的压强是的。
三、气体的等压变化(阅读课本P22)1、等压变化:一定质量的气体在不变的情况下,和的变化。
2、盖·吕萨克定律(1)内容:(2)公式:或(3)说明:V正比于T,而不正比于t,但TVtvTV=∆∆=∆∆问题研讨:利用上面三个定律解题的基本思路和步骤1、明确研究对象,即根据题意确定所研究的一定质量的气体。
2、明确状态参量,即找出气体状态变化前后的两组P、V 或P、T或V、T值。
3、选择定律列方程,求解。
说明:因为方程为比例式,计算中只需使相应量(P1、P2及V1、V2及T1、T2)的单位统一,不一定用国际单位制的单位。
例1、在温度不变的情况下,把一根长为100cm,上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽中,插入后管口到槽内水银面的距离是管长的一半,若大气压为75cmHg,求水银进入管内的长度。
例2、灯泡内充有氮氩混合气体,如果要使灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过1atm,在20℃下充气,灯泡内气体的压强至多能充到多少例3、如图所示,气缸A中封闭有一定质量的气体,活塞B与A的接触是光滑的且不漏气,B上放一重物C,B与C的总量为G,大气压为P0。
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一定质量的气体,保持体积不变,当温度 升高时,气体的压强增大;当温度降低时, 气体的压强减小。
这种变化叫做等容变化
【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 ) .
可写成
p1 p2 T1 T2
或
p C T
【说明】
(1)查理定律是实验定律,由法国科学家查理通 过实验发现的. (2)适用条件:气体质量一定,体积不变. (3)在p/T=C中的C与气体的种类、质量、体积 有关.
℃;如果温度
t0
0
t/0c
能降低到t0,那么气体的压
强
例题:某种气体在状态A时压强2×105Pa,体积为1m3,温度为 200K,(1)它在等温过程中由状态A变为状态B,状态B 的体积为 2m3,求状态B 的压强.
(2)随后,又由状态B 在等容过程中变为状态C ,状态C 的温度 为300K,求状态C 的压强.
A
B
C
解(1)气体由状态A 变为状态B 的过程遵从玻意耳定律.
由pAVA= PBVB,
PB=105Pa
(2)气体由状态B变为状态C的过程遵从查理定律.
由 pB pc TB Tc
pc=1.5×105Pa
(二)气体的等压变化
实验研究表明: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 成正比( V T ).
(1)同一条等容线上各点代表的气体的体积相同. (2)不同等容线所表示的气体体积不同,斜率大 的体积反而小. 如图所示
V2<V1
上海市南汇区2008年第二
次模拟考试
由查理定律可知,一定质量
的理想气体在体积不变时, 它的压强随温度变化关系如
p(pa)
图中实线表示。把这个结论
进行合理外推,便可得出图
中t0=
可写成 V1 V2 或 V C
T1 T2
T
这个规律叫盖·吕萨克定律:
【注意】
(1)盖·吕萨克定律是实验定律,由法国科学 家盖·吕萨克通过实验发现的. (2)适用条件:气体质量一定,压强不变.
(3)在 V/T=C 中的C与气体的种类、质量、
压强有关.
注:V正比于T而不正比于t,但 Vt
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)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. (5)解题时前后两状态压强的单位要统一.
等容线
P
P
-273
t/0c
(图1)
T/K (图2)
1.物理意义 反映压强随温度的变化关系 2.等容线的特点
p2<p1
(4)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. (5)解题时前后两状态的体积单位要统一.
等压线
V
V
-273
t/0c
(图1)
T/K (图2)
1.物理意义 反映体积随温度的变化关系
2.等压线的特点
(1)同一条等压线上各点代表的气体的压强相同. (2)不同等压线所表示的气体压强不同,斜率大 的压强反而小. 如图所示
8.2《气体的等容变化 和等压变化》
阅读课文,回答以下问题:
1、什么是气体的等容变化过程? 2、气体的等容变化遵循什么规律? 3、什么是气体的等压变化过程? 4、气体的等压变化遵循什么规律?
(一)、气体的等容变化
【现象】:
滴液瓶中装有干燥的空气,用涂有少量润滑油的橡 皮塞盖住瓶口,把瓶子放入热水中,会看到塞子飞出; 把瓶子放在冰水混合物中,拔掉塞子时会比平时费力。