气体的等容变化和等压变化
气体的等容变化和等压变化
§课题《气体的等容变化和等压变化》
第2节 气体的等容变化和等压变化
课前案
一、气体的等容变化
1.等容变化:一定质量的某种气体在 不变时 随温度的变化规律. 2.查理定律
(1)内容: 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 .
(2)表达式: . (3)图象
一定质量的气体,在体积不变的情况下,压强与热力学温度成正比,在p -T 图上等容线为过 .
如图甲.在p -t 图上等容线不过原点,但反向延长交t 轴于 _℃.如图乙.
二、气体的等压变化
1.等压变化:一定质量的某种气体,在 不变的情况下, 随温度的变化规律. 2.盖—吕萨克定律
(1)内容: 的某种气体,在压强不变的情况下,其体积与热力学温度成 .
(2)表达式:
(3)
图象:一定质量的气体,在压强不变的条件下,体积与热力学温度成正比,在
V -
T 图上等压线为 ,如图所示.
课中案
例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?
变式1.对于一定质量的气体,在体积不变时,压强增大到原来的二倍,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二倍
B .气体的热力学温度升高到原来的二倍
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
变式2.一定质量的某种气体在等容变化过程中,已知0 ℃的压强为p 0,求温度为t ℃时压强为多大?并判断温度每上升1 ℃,压强增加数值有何特点?
例2 一容器中装有某种气体,且容器上有一小孔跟外界大气相通,原来容器内气体的温度为27 ℃,如果把它加热到127 ℃,从容器中逸出的空气质量是原来质量的多少倍?
高中物理-气体的等容变化和等压变化
B
对气体B:
PB TA
PB TA
A
又初始状态满足PA=PB+h,可见使A、B升高相
同温度,
PA
TA TA
PA
TA TA
(
PB
h)
PB
TA TA
PB
因此ΔPA>ΔPB,因此ΔFA>ΔFB,液柱将向上移 动,A正确,C正确;
由于气体的总体积不变,因此VA=VB,所以
B、D错误。
36.(8分) [物理——物理3-3]
(3)Q1大于Q2. 因为TA=TC,故A→B增加的内能与 B→C减小的内能相同,
而A→B过程气体对外做正功,B→C过程气体 不做功,由热力学第一定律可知 Q1大于Q2
5.理综海南卷17 (II)
(8分)一气象探测气球,在充有压强为1.00atm (即76.0cmHg)、温度为27.0℃的氦气时,体积 为3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的过程中, 气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压 36.0cmHg,气球内部因启动一持续加热过程而 维持其温度不变。此后停止加热,保持高度不变。 已知在这一海拔高度气温为-48.0℃。求:
(填“增加”、
“减少”或“不变”).
Pb
ac d
O
T 乙
向一个空的铝制饮料罐(即易拉罐)中插入一根横截 面积为S透明吸管,接口用蜡密封,在吸管内注入质 量为m的一小段油柱,其上下表面近似看作平面, 这就是一个简易“气温计”,如图所示。当外界大 气压强为p0保持不变时,室温从T1(状态1)升高到T2 (状态2)的过程中,罐内气体吸收的热量为Q,油柱上
气体的等容变化和等压变化
68.25℃
第二节 气体的等容变化和等压变化
一.气体的等容变化: 一定质量的气体,在体积不变时压强随温 度的变化.
1.等容变化过程中的p-t图像:
压强p与摄氏温度t成一次函数关系
2.查理定律: 一定质量的气体,在体积不变的情况下,它的压 强P与热力学温度T成正比 公式:P/T=C C是比例系数 也可以表示为另外的形式 P1/T1=P2/T2 或P1/P2=T1/T2 3.气体等容变化的p-T图像
一定质量的气体,压强不变时体积与温度的关系
105Pa
(2)随后,又由状态B(105Pa,2m3,200K)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
例:封闭在容积不变的容器内装有一定质量的气体,当它 4 的温度为27℃时,其压强为4×10 Pa,那么,当它的温度 升高到37℃ 时,它的压强为多大?
解: 因为气体体积不变,故气体为等容变化。
初态:P1= 4× 10 Pa,T1=t1+273=27+273=300K。 末态:P2未知, T2=t2+273=37+273=310K。
4
ห้องสมุดไป่ตู้
由查理定律可知:
P1/T1=P2/T2 变形可得: P2=P1· (T2/T1)= 4× 10 ·310/300=4.13×10 (Pa)
二.气体的等压变化: 一定质量的气体,在压强不变的情况下,体积随 温度的变化 1.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. 公式:V/T=C C是比例系数 也可以表示为另外的形式 V1/T1=V2/T2 或V1/V2=T1/T2
对气体的等容变化和等压变化的理解
对气体的等容变化和等压变化的理解
气体是一种物态,具有可压缩性、可扩散性和可流动性等特点。在物理学中,对气体的研究中,等容变化和等压变化是两种常见的状态变化方式。本文将对这两种变化进行详细解析,并分析它们之间的异同点。
一、等容变化
等容变化指的是气体在容器内体积不变的情况下发生的状态变化。在等容变化中,气体分子的运动速度和能量发生了改变,但是气体所占据的空间大小保持不变。这种变化过程通常发生在密闭容器中,如一个气缸或一个瓶子。
在等容变化中,当气体受热时,气体分子的平均动能增加,分子间的距离也增加,从而导致气体的压强增加。相反,当气体被冷却时,气体分子的平均动能减小,分子间的距离也减小,从而导致气体的压强减小。这说明在等容变化中,温度和压强是成正比的关系。
等容变化的示意图如下:
等容变化图
二、等压变化
等压变化指的是气体在恒定压强下发生的状态变化。在等压变化中,
气体分子的运动速度和能量发生了改变,同时气体所占据的空间大小也发生了变化。这种变化过程通常发生在开放容器中,如一个气球或一个气囊。
在等压变化中,当气体受热时,气体分子的平均动能增加,分子间的距离也增加,从而导致气体的体积增大。相反,当气体被冷却时,气体分子的平均动能减小,分子间的距离也减小,从而导致气体的体积减小。这说明在等压变化中,温度和体积是成正比的关系。
等压变化的示意图如下:
等压变化图
三、等容变化和等压变化的异同
1. 相同点:等容变化和等压变化都是气体状态变化的方式,都涉及到气体分子的运动和能量改变。
2. 不同点:
a. 等容变化发生在容器内,体积不变,而等压变化发生在开放容器中,体积可以改变。
高中物理:气体的等容变化和等压变化详解
高中物理:气体的等容变化和等压变化详解
气体的等容变化和等压变化
——查理定律、盖·吕萨克定律
1.
气体的等容变化
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。
2.3气体的等压变化和等容变化_1
2.3气体的等压变化和等容变化
基础导学
要点一、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叫作气体的等压变化。
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,其体积V 与热力学温度T 成正比。
(2)公式:V =CT 或V 1T 1=V 2T 2。
(3)适用条件:气体质量一定;气体压强不变。
(4)等压变化的图像:由V =CT 可知在V T 坐标系中,等压线是一条通过坐标原点的倾斜的直线。对于一定质量的气体,不同等压线的斜率不同。斜率越小,压强越大,如图所示,p 2>(选填“>”或“<”)p 1。
要点二、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,压强随温度变化的过程。
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)公式:p =CT 或p 1T 1=p 2T 2
。
(3)等容变化的图像:从图甲可以看出,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。但是,如果把图甲中的直线AB 延长至与横轴相交,把交点当作坐标原点,建立新的坐标系(如图乙所示),那么这时的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为气体压强为0时,其温度为0 K 。可以证明,新坐标原点对应的温度就是0_K 。
甲 乙
(4)适用条件:气体的质量一定,气体的体积不变。
说明:气体做等容变化时,压强p 与热力学温度T 成正比,即p ∝T ,不是与摄氏温度t 成正比,但压强变化量Δp 与热力学温度变化量ΔT 和摄氏温度的变化量Δt 都是成正比的,即Δp ∝ΔT 、Δp ∝Δt 。 要点三、理想气体
(高中物理)气体的等容变化和等压变化
(℃)
0 气体的等容变化和等压变化
在物理学中,当需要研究三个物理量之间的关系时,往往采用“控制变量法〞——保持一个量不变,研究其它两个量之间的关系,然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系。
一、气体的等容变化:
1、等容变化:当体积(V )保持不变时, 压强(p )和温度(T )之间的关系。
2、查理定律:一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度每升高〔或降低〕1℃,增加〔或减少〕的压强等于它0℃时压强的1/273.
或一定质量的某种气体,在体积保持不变的情况下, 压强p 与热力学温度T 成正比.
3、公式:常量==1122T p T p
4、查理定律的微观解释:
一定质量〔m 〕的气体的总分子数〔N 〕是一定的,体积〔V 〕保持不变时,其单位体积内的分子数〔n 〕也保持不变,当温度〔T 〕升高时,其分子运动的平均速率〔v 〕也增大,那么气体压强〔p 〕也增大;反之当温度〔T 〕降低时,气体压强〔p 〕也减小。这与查理定律的结论一致。
二、气体的等压变化:
1、等压变化:当压强(p ) 保持不变时,体积(V )和温度(T )之间的关系.
2、盖·吕萨克定律:一定质量的气体,在压强不变的情况下,温度每升高〔或降低〕1℃,增加〔或减少〕的体积等于它0℃时体积的1/273.
或一定质量的某种气体,在压强p 保持不变的情况下, 体积V 与热力学温度T 成正比.
3、公式:常量==1
122T V T V 4、盖·吕萨克定律的微观解释:
一定质量〔m 〕的理想气体的总分子数〔N 〕是一定的,要保持压强〔p 〕不变,当温度〔T 〕升高时,全体分子运动的平均速率v 会增加,那么单位体积内的分子数〔n 〕一定要减小〔否那么压强不可能不变〕,因此气体体积〔V 〕一定增大;反之当温度降低时,同理可推出气体体积一定减小
气体的等容变化和等压变化
工具
第八章 气 体
栏目导引
A.如果把烧瓶浸在热水中,应把A向下移
B.如果把烧瓶浸在热水中,应把A向上移
C.如果把烧瓶浸在冷水中,应把A向下移
D.如果把烧瓶浸在冷水中,应把A向上移
解析: 使U形管两端水银面一样高,即保持封闭气体的压 强始终等于外界大气压而不变,若把烧瓶浸在热水中,气体体 积增大,A中水银面上升,为使两管水银等高,应把A下移,故 A项正确,B错;若把烧瓶浸在冷水中,气体体积减小,B管中 水银面上升,为使两管水银面等高,应把A管上移,故C错,D 对.
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第八章 气 体
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如图甲所示,为一定质量的气体由状态A经过状态B变 为状态C的V-T图象.已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa.
(1)说出A→B过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信 息,计算图中TA的温度值;
(2)请在图乙所示的坐标系中,作出由状态A经过状态B变为 状态C的p-T图象,并在图象相应位置上标出字母A、B、C.如 果需要计算才能确定有关坐标值,请根据实际情况写出计算过 程.
答案: 21.4 cm
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第八章 气 体
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【反思总结】 利用查理定律解题的一般步骤: (1)确定研究对象,即被封闭的气体. (2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律条件.是否 是质量和体积保持不变. (3)确定初、末两个状态的温度、压强或温度、体积. (4)按查理定律公式列式求解. (5)分析检验求解结果.
对气体的等容变化和等压变化的理解
对气体的等容变化和等压变化的理解
气体的等容变化是指气体在体积不变的情况下,压力和温度发生变化。在等容变化中,气体分子的数量和体积保持不变,因此气体内部的能量只能以温度的形式改变。当气体的温度升高时,气体分子的动能增加,导致气体压力增加。相反,当气体的温度降低时,气体分子的动能减少,导致气体压力降低。
气体的等压变化是指气体在压力不变的情况下,体积和温度发生变化。在等压变化中,气体分子的数量和压力保持不变,因此气体内部的能量可以以体积和温度的形式进行转化。当气体的温度升高时,气体分子的动能增加,导致气体体积增加。相反,当气体的温度降低时,气体分子的动能减少,导致气体体积减小。
在理解气体的等容变化和等压变化时,需要考虑气体的状态方程和理想气体定律。同时,需要注意气体的特性,如气体分子的数量、质量、大小和运动状态等,以便更好地理解气体的行为和特性。
- 1 -
气体的等容变化和等压变化
例.如图8-2-7所示,p表示压强,V表示体积,T表 示热力学温度,t表示摄氏温度,各图中正确描述 一定质量理想气体等压变化规律的是( AC )
例.一定质量的理想气体,从图示A状态开始,经历了 B、C,最后到D状态,下列判断中正确的是(ACD ) A.A→B温度升高,压强不变 B.B→C体积不变,压强变大 C.C→D体积变小,压强变大 D.D点的压强比A点的压强小
解: ①分析可知缸内气体作等压变化. 设活塞截面积为S cm2,
气体初态体积V1=10S cm3, 温度T1=373 K, 末态温度T2=273 K, 体积设为V2=hScm3 (h为活塞到缸底的距离) 据
V1 T1 V2 T2
②缸内气体温度降低, 体积减小, 故活塞下移, 重物上升.
可得h =7.3 cm 则重物上升高度Δh =10-7.3=2.7 cm
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。 等压变化 :
一定质量的气体在压强不变时,体积 随温度的变化叫等压变化。
一、气体等容变化
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. P C(C是比例常数) 2、数学表述:P CT 或 T 也可写成
如图:一定质量的气体从初状态(V1、 T1)开始,发生一个等压变化过程, 其体积的变化量ΔV与温度变量ΔT间 的关系
气体的等容变化和等压变化
气体的等容变化
2.(多选)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
AB 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.a→d 的过程气体体积减小
气体的等容变化
3.一定质量的气体,在体积不变的条件下,温度由0 ℃升高到10 ℃时,其压强
上的表示如图所示,则( ABD)
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
两类压强的计算
1.带活塞气缸压强的求法.
一个标准大气压强 p0=1.01×105Pa
气缸开口向上
对活塞:pS=mg+p0S 则压强:p=p0+—mSg—
气体的等容变化和等压变化
气体的等容变化
知道高压锅做 饭的原理吗?
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.
3.图象——等容线 热力学温标下:
摄氏温标下:
T=(t+273.15)K
两类压强的计算
1.带活塞气缸压强的求法.
一个标准大气压强 p0=1.01×105Pa
气体的等容变化和等压变化
气体的等容变化和等压变化
在物理学中,当需要研究三个物理量之间的关系时,往往采用“控制变量法”——保持一个量不变,研究其它两个量之间的关系,然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系。
一、气体的等容变化:
1、等容变化:当体积(V )保持不变时, 压强(p )和温度(T )之间的关系。
2、查理定律:一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度每升高(或降低) 1℃,增加(或减少)的压强等于它0℃时压强的1/273.
或一定质量的某种气体,在体积保持不变的情况下, 压强p 与热力学温度T 成正比. 3、公式:
常量==1
122T p
T p
4、查理定律的微观解释:
一定质量(m )的气体的总分子数(N )是一定的,体积(V )保持不变时,其单位体积内的分子数(n )也保持不变,当温度(T )升高时,其分子运动的平均速率(v )也增大,则气体压强(p )也增大;反之当温度(T )降低时,气体压强(p )也减小。这与查理定律的结论一致。
二、气体的等压变化:
1、等压变化:当压强(p ) 保持不变时,体积(V )和温度(T )之间的关系.
2、盖·吕萨克定律:一定质量的气体,在压强不变的情况下,温度每升高(或降低) 1℃,
(℃)
增加(或减少)的体积等于它0℃时体积的1/273.
或一定质量的某种气体,在压强p 保持不变的情况下, 体积V 与热力学温度T 成正比. 3、公式:
常量==1
1
22T V T V 4、盖·吕萨克定律的微观解释:
一定质量(m )的理想气体的总分子数(N )是一定的,要保持压强(p )不变,当温度(T )升高时,全体分子运动的平均速率v 会增加,那么单位体积内的分子数(n )一定要减小(否则压强不可能不变),因此气体体积(V )一定增大;反之当温度降低时,同理可推出气体体积一定减小
气体的等容变化和等压变化
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p1
T1=
p2
T2。
(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。
1、容积为2 L的烧瓶,在压强为1.0×105 Pa时,用塞子塞住,此时温度为27 ℃,当把它加热到127 ℃时,塞子被打开了,稍过一会儿,重新把盖子塞好,停止加热并使它逐渐降温到27 ℃,求:
(1)塞子打开前的最大压强;
(2)27 ℃时剩余空气的压强。
2、有一上端开口、竖直放置的玻璃管,管中有一段15 cm长的水银柱将一些空气封闭
在管中,如图8-2-1所示,此时气体的温度为27 ℃。当温度升高到30 ℃时,为了使气体体
积不变,需要再注入多少水银?(设大气压强为p0=75 cmHg且不变,水银密度ρ=13.6 g/cm3) 3、气体温度计结构如图3所示.玻璃测温泡A内充有气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连.开
始时A处于冰水混合物中,左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O
点h1=14 cm,后将A放入待测恒温槽中,上下移动D,使C中水银面仍在O
点处,测得D中水银面高出O点h2=44 cm.求恒温槽的温度(已知外界大气压为
1个标准大气压,1个标准大气压相当于76 cmHg).
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。
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:一定质量的某种气体,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
(1)查理定律的两种表达:
①一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p 与热力学温度T 成正比. ②一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,温度每升高(或降低)10
C ,增加(或减少)的压强等于它在00
C 时压强的
15.2731(通常取值为273
1
)。
如果用P 0表示该气体在00
C 时的压强,可得)(15
.273115.2730
0t
P T P P +=•
= (2)表达式:p =CT 或p 1T 1=p 2
T 2.推论式:p T =
Δp
ΔT
=C (C 不是一个普适常量,它与气体的体积有关,体积越大,常数越小。T 必须用热力学单位,否则公式不成立)
(3)适用条件:气体的质量和体积不变.压强不太大(相当于大气压几倍)温度不太低(零下几十摄氏度。温度太低物态发生变化) (4)图象:如图1所示.
图1
①p -T 图象中的等容线是一条过原点的倾斜直线.
②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- ℃的倾斜直线,且斜率越大,体积越小.图象纵轴的截距p 0是气体在0 ℃时的压强.
③无论是p -T 图象还是p -t 图象,其斜率都能判断气体体积的大小,斜率越大,体积越小. ④特别提醒:一定质量的某种气体在体积不变的情况下,压强p 跟热力学温度T 成正比,而不是与摄氏温度成正比.
【例1】容积为2 L 的烧瓶,在压强为×105
Pa 时,用塞子塞住,此时温度为27 ℃,当把它加热到127 ℃时,塞子被打开了,稍过一会儿,重新把盖子塞好,停止加热并使它逐渐
【高中物理】气体的等容变化等压变化常考知识点汇总,提分利器!
【⾼中物理】⽓体的等容变化等压变化常考知识点汇总,提分利器!⼀、⽓体的等容变化
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
气体的等容变化和等压变化
(℃) 0 气体的等容变化和等压变化
在物理学中,当需要研究三个物理量之间的关系时,往往采用“控制变量法”——保持一个量不变,研究其它两个量之间的关系,然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系。
一、气体的等容变化:
1、等容变化:当体积(V )保持不变时, 压强(p )和温度(T )之间的关系。
2、查理定律:一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度每升高(或降低)1℃,增加(或减少)的压强等于它0℃时压强的1/273.或一定质量的某种气体,在体积保持不变的情况下, 压强p 与热力学温度T 成正比.
3、公式:常量==1122T p T p
4、查理定律的微观解释:
一定质量(m )的气体的总分子数(N )是一定的,体积(V )保持不变时,其单位体积内的分子数(n )也保持不变,当温度(T )升高时,其分子运动的平均速率(v )也增大,则气体压强(p )也增大;反之当温度(T )降低时,气体压强(p )也减小。这与查理定律的结论一致。
二、气体的等压变化:
1、等压变化:当压强(p ) 保持不变时,体积(V )和温度(T )之间的关系.
2、盖·吕萨克定律:一定质量的气体,在压强不变的情况下,温度每升高(或降低) 1℃,增加(或减少)的体积等于它0℃时体积的1/273.或一定质量的某种气体,在压强p 保持不变的情况下, 体积V 与热力学温度T 成正比.
3、公式:常量==1
122T V T V 4、盖·吕萨克定律的微观解释:一定质量(m )的理想气体的总分子数(N )是一定的,要保持压强(p )不变,当温度(T )升高时,全体分子运动的平均速率v 会增加,那么单位体积内的分子数(n )一定要减小(否则压强不可能不变),因此气体体积(V )一定增大;反之当温度降低时,同理可推出气体体积一定减小
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气体的等容变化和等压变化
在物理学中,当需要研究三个物理量之间的关系时,往往采用“控制变量法”——保持一个量不变,研究其它两个量之间的关系,然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系。
一、气体的等容变化:
1、等容变化:当体积(V )保持不变时, 压强(p )和温度(T )之间的关系。
2、查理定律:一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度每升高(或降低) 1℃,增加(或减少)的压强等于它0℃时压强的1/273.
或一定质量的某种气体,在体积保持不变的情况下, 压强p 与热力学温度T 成正比. 3、公式:
常量==1
122T p
T p
4、查理定律的微观解释:
一定质量(m )的气体的总分子数(N )是一定的,体积(V )保持不变时,其单位体积内的分子数(n )也保持不变,当温度(T )升高时,其分子运动的平均速率(v )也增大,则气体压强(p )也增大;反之当温度(T )降低时,气体压强(p )也减小。这与查理定律的结论一致。
二、气体的等压变化:
1、等压变化:当压强(p ) 保持不变时,体积(V )和温度(T )之间的关系.
2、盖·吕萨克定律:一定质量的气体,在压强不变的情况下,温度每升高(或降低) 1℃,增加(或减少)的体积等于它0℃时体积的1/273.
或一定质量的某种气体,在压强p 保持不变的情况下, 体积V 与热力学温度T 成正比. 3、公式:
常量==1
1
22T V T V 4、盖·吕萨克定律的微观解释:
(℃)
t 0
一定质量(m )的理想气体的总分子数(N )是一定的,要保持压强(p )不变,当温度(T )升高时,全体分子运动的平均速率v 会增加,那么单位体积内的分子数(n )一定要减小(否则压强不可能不变),因此气体体积(V )一定增大;反之当温度降低时,同理可推出气体体积一定减小
三、气态方程
一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。
nR T V p T V p ==1
1
1222 n 为气体的摩尔数,R 为普适气体恒量
063.上海市南汇区2008年第二次模拟考试1A .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图中实线表示。把这个结论进行合理外推,便可得出图中t 0= ℃;如果温度能降低到t 0,那么气体的压强将减小到 P a 。 答:-273、0
025.上海黄浦区08年1月期终测评15.一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P O , 10℃时的压强为P 10,则气体在21℃时的压强在下述各表达式中正确的是 ( A D )
A .27301011P P P +
= B .273100
11P P P += C .273101011P P P += D .1011283
284
P P =
033.上海嘉定区2007学年上学期高三调研5、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T 1时,管中水银面处在M
处,温度为T 2时,管中水银
面处在N处,且M、N位于同一高度,若大气压强不变,则:( A D )
A.两次管中气体压强相等
B.T1时管中气体压强小于T2时管中气体压强
C.T1 D.T1>T2 年深圳市高三年级第一次调研考试12.对于一定质量的理想气体,可能发生的过程是( C ) A.压强和温度不变,体积变大B.温度不变,压强减少,体积减少 C.体积不变,温度升高,压强增大,D.压强增大,体积增大,温度降低 年福建省毕业班质量检查17.如图所示,导热性能良好的气缸开口向下,缸内用一活塞封闭一定质量的气体,活塞在气缸内可以自由滑动且不漏气,其下方用细绳吊着一重物,系统处于平衡状态。现将细绳剪断,从剪断细绳到系统达到新的平衡状态的过程可视为一缓慢过程,在这一过程中气缸内 ( B ) A.气体从外界吸热 B.单位体积的气体分子数变大 C.气体分子平均速率变大 D.单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数减少 030.扬州市07-08学年度第一学期期末调研试卷12.(2)(6分)在图所示的气缸 中封闭着温度为100℃的空气, 一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接, 重物和 活塞均处于平衡状态, 这时活塞离缸底的高度为10 cm,如果缸内空气变为0℃, 问: ①重物是上升还是下降? ②这时重物将从原处移动多少厘米?(设活塞与气缸壁间无摩擦) 解: ①缸内气体温度降低, 压强减小, 故活塞下移, 重物上升. ②分析可知缸内气体作等压变化. 设活塞截面积为S cm 2, 气体初态体积V 1=10S cm 3 , 温度T 1=373 K, 末态温度T 2=273 K, 体积设为V 2=hS cm 3 (h 为活塞到缸底的距离) 据 2 1 21T T V V 可得h =7.4 cm 则重物上升高度Δh =10-=2.6 cm 024.上海市徐汇区07年第一学期期末试卷10.如图所示,一竖直放置的气缸由两个截面积不同的圆柱构成,各有一个活塞且用细杆相连,上、下分别封有两部分气体A 和B ,两活塞之间是真空,原来活塞恰好静止,两部分气体的温度相同,现在将两部分气体同时缓慢升高相同温度,则( B C ) (A )两活塞将静止不动 (B )两活塞将一起向上移动 (C )A 气体的压强改变量比B 气体的压强改变量大 (D )无法比较两部分气体的压强改变量的大小 年北京市海淀区一模试卷14. 如图所示,内壁光滑的绝热气缸竖直立于地面上,绝热活塞将一定质量的气体封闭在气缸中,活塞静止时处于A 位置。现将一重物轻轻地放在活塞上,活塞最终静止在B 位置。若除分子之间相互碰撞以外的作用力可忽略不计,则活塞在B 位置时与活塞在A 位置时相比较 ( D ) A .气体的温度可能相同 B .气体的内能可能相同 C .单位体积内的气体分子数不变 D .单位时间内气体分子撞击单位面积气缸壁的次数一定增多 年高考物理上海卷13.如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h 的水银柱,中间封有一段空气。则 图(甲) 图(乙)