气体的等温变化
气体的等温等容等压变化 -完整获奖版
气体的等温、等容、等压变化一、简要知识点：1、等温变化过程、玻意尔定律；2、气体的等温变化图象、玻意尔定律的微观解释；3、应用玻意尔定律解题的一些特殊方法；4、气体的等容变化、查里定律；5、气体等容变化的图象及其微观解释；6、气体的等压变化、盖.吕萨克定律；7、热力学温标。
二、基本概念：（一）、气体的等温变化、玻意尔定律：1、一定质量的气体在温度不变时，压强随体积的变化而变化，这种变化叫做等温变化。
判断一定质量的气体是否是等温变化，要看它在状态变化过程中温度是否始终保持不变，而不能只看始末状态温度相同。
2、玻意尔定律：（1）内容：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。
（2）公式：P 1V 1=P 2V 2=恒量 ；（3）适用条件：压强不太大（与大气压相比）温度不太低（与室温相比）。
3、应用玻意尔定律解题的一般步骤：（1）首先确定研究对象，即某一定质量的气体，有时也常假设有一无形袋，从而使变质量气体问题转变为等质量气体的问题。
（2）然后确定始末两个状态的压强与体积，并统一单位（不一定都要用国际单位）。
（3）最后用玻意尔定律列方程求解，必要时还要考虑解答结果是否合理。
4、应用玻意尔定律时的几个注意问题：（1）解题时一定要充分挖掘题意中包含的隐含条件。
（2）常用假设法研究气体的等温变化，一种是假设物理现象（先假设某些量不变，然后利用已知的物理规律进行分析推理，从而肯定或否定所做的假设，得出正确的判断）；另一种是假设物理过程（用一个或多个较简单的变化过程等效替代原来的物理过程）。
5、气体的等温变化图象：（1）横坐标为体积V ，纵坐标为P ；（2）等温图象的特点：等温线是双曲线，温度越高，其等温线离原点越远。
如图所示：两条曲线分别对应的温度为：T 1<T 2 ；（3）在P －V1图象中为一条过原点的直线，同理T 2>T 1 。
（二）、气体的等容变化、查里定律：1、质量一定的气体，在体积不变的情况下所发生的状态变化过程，压强随着温度的升高而增大、随温度的降低而减小。
气体的等温变化
气体的等温变化引言气体的等温变化是指在恒定温度下，气体发生的体积和压强的变化。
根据理想气体定律，等温过程中气体的体积和压强呈反比关系。
理想气体定律理想气体定律是描述气体行为的基本规律。
根据理想气体定律，气体的体积和压强之间的关系可以通过以下公式表示：PV = nRT其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的物质的量，R表示气体常数，T表示气体的温度。
在等温过程中，温度保持恒定，因此等式可以进一步简化为：P * V = 常数这意味着在等温变化中，如果气体的体积增大，压强会相应地减小，反之亦然。
等温膨胀在等温膨胀过程中，气体的体积增大，而压强减小。
例如，考虑一个封闭的容器内装有一定量的气体，在恒定温度下，如果容器的体积增大，那么气体分子可以占据更多的空间。
由于气体分子的数量保持不变，所以气体分子的密度减小。
根据理想气体定律，气体的压强与密度成正比，因此压强会相应地减小，以使得公式中的常数保持不变。
等温压缩相反地，在等温压缩过程中，气体的体积减小，而压强增大。
当容器的体积减小时，气体分子被限制在更小的空间内，导致气体分子的密度增大。
根据理想气体定律，密度的增加会导致压强的增加，以保持公式中的常数不变。
应用案例等温变化在日常生活中有许多应用。
其中一个重要的应用是空气压缩机的工作原理。
空气压缩机将空气进行等温压缩，将大量空气分子限制在一个小空间内，以提高气体的压强。
这样产生的高压空气可以用于动力机械、空调系统、制冷设备等。
此外，气体的等温变化也在化学实验和工业过程中起着重要作用。
研究气体在不同温度下的行为，可以帮助科学家们理解气体的性质和特征，并在实际应用中进行控制和利用。
结论气体的等温变化是指在恒定温度下，气体体积和压强之间的关系。
根据理想气体定律，等温过程中气体的体积和压强呈反比关系。
等温膨胀时，气体的体积增大，压强减小；等温压缩时，气体的体积减小，压强增大。
这种等温变化在许多领域中具有重要的应用价值，特别是在空气压缩和化学实验中。
高中物理选三 第2节 气体的等温变化
等温变化的图像及应用
两种图线 内容
[学透用活] p-V1 图线
p-V 图线
图线 特点
物理意义
一定质量的气体，温度不 一定质量的气体，在温度
变时，p
与V1 成正比，在
p
1 -V
不变的情况下，p
与
V
成
图像上的等温线应是过原 反比，因此等温过程的 p-V
点的直线
图线是双曲线的一支
温度高低
一定质量的气体，温度越 直线的斜率为 p 与 V 的乘
[典例2] (2018·全国卷Ⅰ)如图，容积为 V 的汽缸由导热材料制 成，面积为 S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上 部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门 K。开 始时，K 关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为 p0。现将 K 打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为V8时，将 K 关闭， 活塞平衡时其下方气体的体积减小了V6 。不计活塞的质量和体积，外界温度保 持不变，重力加速度大小为 g。求流入汽缸内液体的质量。
第 2 节 气体的等温变化
1.知道什么叫作气体的等温变化。 2.学会通过实验的手段探究气体等温变化的规律，体验科学探究过程。 3.理解气体等温变化的 p -V 图像及其意义。 4.会用玻意耳定律进行有关计算。
一、探究气体等温变化的规律 1．填一填 (1)等温变化：一定质量的气体，在温度不变的条件下，其 压强 与 体积 变 化时的关系。 (2)实验探究 ①实验装置：如图所示。
是不同的，B、D 正确，C 错误。 答案：ABD
3．如图所示，一定质量的封闭气体由状态 A 沿直线 AB 变化到状态 B，在此
过程中气体温度的变化情况是
()
A．一直升高 C．先升高后降低
高中物理--气体的等温变化
选修3-3 第八章 气体
气体的等温变化
小魔术： 瓶子“吞”蛋
气体的等温变化
同学们观察到了什么现象？
气体的等温变化
一 、气体的状态参量
温度 （T）
体积 （V）
压强 （P）
二. 气体的等温变化
1. 等温变化：一定质量的气体，在温度不
变的条件下，它的压强和体积的关系。
气体的等温变化
2. 探究实验
气体的等温变化
4、数字表
5、确定键
气体的等温变化
3、方向键 2、主菜单 1、电源开关
(3)实验步骤① 将压源自传感器与数据采集器连接； ② 使注射器的活塞开始置于14mL位置，并与压强传感器
相连接；
③ 在表格体积行中分别填入 18 mL 、16 mL 、14 mL 、
12mL 、10mL ；
④ 将注射器的活塞分别调到 18 mL 、16 mL 、14 mL 、
（1）实验器材: 注射器、 压强传感器、 数据采集 器、连接管、计算机等 。
数据采集器
连接管
压强传感器
气体的等温变化
注射器
（2）实验目的: 探究一定质量的气体，在温度不变时，压强跟体积 的关系。
思考与讨论：怎样设计实验方案？
① 研究的对象是什么？ ②要控制哪些物理量不变？ ③需要测量哪些物理量？ ④怎样收集所测物理量的数据？
t2<t1
例题
一定质量的气体，初始时压强为3.0×105Pa ，保持
温度不变；当压强变为2.0×105Pa时，体积为6L，则该 气体原来的体积为多少？
解：设原来气体的体积为V1，
初态：p1 = 3.0×105Pa
V1 =？
末态：p2 = 2.0×105Pa
人教版高中物理选修3-3教学案：第八章 第1节 气体的等温变化-含解析
第1节气体的等温变化1.一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系，叫做气体的等温变化。
2．玻意耳定律：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 ＝C 。
3．等温线：在p -V 图像中，用来表示温度不变时，压强和体积关系的图像，它们是一些双曲线。
在p -1V 图像中，等温线是倾斜直线。
一、探究气体等温变化的规律 1．状态参量研究气体性质时，常用气体的温度、体积、压强来描述气体的状态。
2．实验探究二、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，压强与体积成反比。
2．公式pV＝C或p1V1＝p2V2。
3．条件气体的质量一定，温度不变。
4．气体等温变化的p -V图像气体的压强p随体积V的变化关系如图8-1-1所示，图线的形状为双曲线，它描述的是温度不变时的p -V关系，称为等温线。
一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。
图8-1-11．自主思考——判一判(1)一定质量的气体压强跟体积成反比。
(×)(2)一定质量的气体压强跟体积成正比。
(×)(3)一定质量的气体在温度不变时，压强跟体积成反比。
(√)(4)在探究气体压强、体积、温度三个状态参量之间关系时采用控制变量法。
(√)(5)玻意耳定律适用于质量不变、温度变化的气体。
(×)(6)在公式pV＝C中，C是一个与气体无关的参量。
(×)2．合作探究——议一议(1)用注射器对封闭气体进行等温变化的实验时，在改变封闭气体的体积时为什么要缓慢进行？提示：该实验的条件是气体的质量一定，温度不变，体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化，为保证温度不变，应给封闭气体以足够的时间进行热交换，以保证气体的温度不变。
(2)玻意耳定律成立的条件是气体的温度不太低、压强不太大，那么为什么在压强很大、温度很低的情况下玻意耳定律就不成立了呢？提示：①在气体的温度不太低、压强不太大时，气体分子之间的距离很大，气体分子之间除碰撞外可以认为无作用力，并且气体分子本身的大小也可以忽略不计，这样由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果基本吻合，玻意耳定律成立。
气体的等温变化汇总
气体的等温变化汇总气体的等温变化。
气体的等温变化是指在恒定的温度下，气体发生的体积、压强和密度的变化。
在等温条件下，气体分子的平均动能保持不变，因此气体的性质会随着压强和体积的变化而发生变化。
本文将对气体的等温变化进行探讨，包括等温膨胀和等温压缩两个方面。
等温膨胀。
等温膨胀是指在恒定温度下，气体的体积发生变化的过程。
根据查理定律，等温条件下，气体的体积与压强成反比，即PV=常数。
当气体的体积增大时，压强会减小，反之亦然。
这个规律可以用来解释气球的膨胀现象。
当气球被吹气时，气球内的气体体积增大，压强减小，从而使得气球膨胀起来。
等温膨胀的过程可以用来做功。
根据气体的做功公式W=PΔV，当气体膨胀时，对外界做正功，而当气体被压缩时，对外界做负功。
因此，等温膨胀可以用来做功，比如汽车引擎的工作过程就是利用气体的等温膨胀来驱动汽车。
等温压缩。
等温压缩是指在恒定温度下，气体的体积减小的过程。
根据查理定律，等温条件下，气体的体积与压强成反比。
因此，当气体的体积减小时，压强会增大。
这个规律可以用来解释液化气的储存和运输。
液化气是将气体通过压缩变成液体的过程，这就是利用等温压缩的原理来实现的。
等温压缩的过程需要对气体做功。
根据气体的做功公式W=PΔV，当气体被压缩时，对外界做负功。
因此，等温压缩需要外界对气体做功，比如液化气罐的充装过程就是需要外界对气体做功，将气体压缩成液体。
气体的等温变化不仅在日常生活中有着重要的应用，而且在工业生产和科学研究中也有着广泛的应用。
通过对气体的等温变化的研究，可以更好地理解和利用气体的性质，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
总结。
气体的等温变化是指在恒定温度下，气体的体积、压强和密度的变化。
等温膨胀和等温压缩是气体在等温条件下发生的两种变化，它们都遵循查理定律。
气体的等温变化不仅在日常生活中有着重要的应用，而且在工业生产和科学研究中也有着广泛的应用。
通过对气体的等温变化的研究，可以更好地理解和利用气体的性质，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
8.1 气体的等温变化.ppt
一、知识复习
•描述气体的状态参量有哪些？
温度（ T ）、体积（ V ）和压强（ p ）
对应的测量仪器
二、压强的计算 h1
h h2
p
θ
h
p0
hBBiblioteka hACh D p=p0-h
p=p0+h
三、气体参量变化
•夏天经太阳晒后的轮胎会发生爆炸？
•控制变量法 温度 体积 压强三个量相互影响 •等温、等容、等压变化
3. 如图所示，为一定质量的气体在不同温度下 的两条等温线，则下列说法正确的是( ) A．从等温线可以看出，一定质量的气体在发生 等温变化时，其压强与体积成反比 B．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是 不同的 C．由图可知T1＞T2 D．由图可知T1＜T2
4、如图所示是某气体状态变化的 p－V图象，则 下列说法中正确的是( ) A．气体作的是等温变化 B．从A至B气体的压强一直减小 C．从A至B气体的体积一直增大 D．气体的三个状态参量一直都在变
四、讨论回答：
（1）研究的是哪一部分气体? （2）如何保证封闭气体的温度不变? 不能用手触摸玻璃管 （3）如何测 V ? 测量空气柱的长度
（4）如何测量p？如何改变 p ? 根据高度差
五、实验结论——玻意耳（马略特）定律
1内容： 一定质量的理想气体，在温度保持不
变的情况下，压强p与V成反比，或压强P与体积 V的乘积保持不变，即：PV=常量
2、等温变化的p-v图像
•比较温度的高低
p
t2 t1
0
V
例1： 一定质量气体的体积是20L时，压 强为1×105Pa。当气体的体积减 小到16L时，压强为多大？设气体 的温度保持不变。
高二物理气体的等温变化1
基础知识：
等温变化： 气体在温度不变的状态下，
发生的变化叫做等温变化。
猜想
讨论回答：
（1）研究的是哪一部分气体?
（2）如何保证封闭气体的温度不变? 不能用手触摸玻璃管
（3）如何测 V ? 测量空气柱的长度 （4）如何测量p？如何改变 p ?
根据高度差
数据
探究结论：
在温度不变时，压强p 和体积V成反比。
1、气体的等温变化
1、描述气体的状态参量有哪些？
温度（ T ）、体积（ V ）和压强（ p ）
2、如何确定气体的状态参量呢？
温度（ T ）----------温度计 体积（ V ）----------容器的容积 压强（ p ）-----------气压计
p
p0
h
p=p0-h
h
B
A
p=p0+h
h
C
D
p=p0-h
探究方法： 控制变量法
控制变量法：在实验中研究三个物理量的关 系时，先保持一个量不变，研究另外两个 量的关系；然后再保持另一个量不变，研 究剩余两个量的关系，最后把研究结果结 合起来，这种方法叫做控制变量法
；一键测量仪/ 一键测量仪 ；
爬在树上，弄得满头满脸的都是乱扑扑的桃花瓣儿。等回到家，又总被母亲从衣 领里抖出一大把柔柔嫩嫩的粉红。啊，那个孩子呢？那个躺在小溪边打滚，直揉得小裙子上全是草汁的孩子呢？她隐藏到什么地方去了呢？ ⒅啊，春天多叫入迷惘啊！它究竟是怎么回事呢？是谁负责管理这 最初的一季呢？他想来应该是一种神奇的艺术家了，当他的神笔一挥，整个地球便美妙地缩小了，缩成了一束花球，缩成了一方小小的音乐匣子。他把光与色给了世界，把爱与笑给了人类。啊，春天，这样的魔季！ （选自《张晓风自选集》，有删改） 17．阅读全文，概括
气体的等温变化
气体的等温变化气体的等温变化是热力学中的一个重要概念，它描述的变化涉及气体的物理性质和物理状态。
根据它的定义，气体的等温变化是指当给定的压强的条件下，气体的温度以恒定的速率变化，而温度变化时，气体体积也随之发生变化。
讨论气体的等温变化必须从热力学的基本原理出发。
根据热力学第一定律，温度在显式加热或者卸载热量的情况下将保持恒定。
热力学第二定律指出，当加热气体时，温度将以恒定的速率升高，当卸载热量时，温度将以恒定的速率下降。
当气体处于恒定的压强时，流体体积会随着温度的变化而变化，而流体的密度会随温度的变化而变化，这就是气体的等温变化。
气体的等温变化表明，当压强恒定时，温度将以恒定速率变化，而体积也将随着温度的变化而变化，而且随着温度变化，流体的密度也将随之变化。
另外，由于气体的热容和温敏性有关，所以气体的密度的变化随着温度的变化而变化。
当气体温度变化时，体积也会随之变化，这正是热力学第四定律的结果。
气体的等温变化受到许多因素的影响，包括气体的特性，温度，压强和物质的特性。
温度对气体的等温变化有重要影响，当气体降温时，气体的体积会减小，而当气体升温时，气体的体积会增大。
温度和压强也会影响气体的等温变化，当压强升高时，气体的等温变化会变得更明显，而当压强降低时，气体的等温变化会降低。
物质的特性也会影响气体的等温变化，不同物质具有不同的热容和温度比热，从而影响等温变化的程度。
气体的等温变化虽然简单，但是它对于理解气体的行为具有重要意义，它不仅可以解释气体在受到热量刺激时温度和体积发生变化的原因，而且还可以帮助我们更好地理解热力学中其它概念，比如热容、热导率和温度比热等。
总之，气体的等温变化是热力学中的一个重要概念，它的概念和原理对于理解气体受到外力刺激时的行为具有重要意义。
另外，气体的等温变化受到许多因素的影响，因此，人们在分析气体的等温变化时应该考虑到这些因素。
高二物理气体的等温变化知识点
高二物理气体的等温变化知识点气体的等温变化是指在恒定的温度下，气体所发生的体积变化。
在高二物理学习中，理解气体的等温变化对于建立对气体性质的深入认识至关重要。
在本文中，我们将详细介绍高二物理气体的等温变化的知识点。
一、气体的等温过程与特点气体的等温过程是指气体在恒定温度下发生的变化。
在等温过程中，气体的温度保持不变，因此气体分子的平均动能也保持不变。
根据理想气体状态方程P V = nRT，可以得出等温过程中气体体积和压强之间的关系为 P₁V₁=P₂V₂，即等温变化下气体的体积和压强成反比。
二、气体的等温膨胀与等温压缩1. 气体的等温膨胀在等温膨胀情况下，气体受热后体积增大，但压强保持不变。
根据等温变化公式P₁V₁=P₂V₂，可得知等温膨胀中气体体积的增大是由于压强的减小引起的。
2. 气体的等温压缩在等温压缩情况下，气体受到外界的压力使其体积减小，但压强保持不变。
根据等温变化公式P₁V₁=P₂V₂，可得知等温压缩中气体体积的减小是由于压强的增加引起的。
三、等温变化中的功与热量转化在气体的等温变化过程中，气体与外界发生的功与热量之间存在转化关系。
根据热力学第一定律，气体的内能变化等于外界对气体所做的功与热量的代数和。
等温膨胀中，气体受到外界的压力使其体积增大，外界对气体做正功。
根据热力学第一定律，气体的内能增加，这部分内能增加来自外界对气体所做的功。
等温压缩中，气体受到外界的压力使其体积减小，气体对外界做正功。
根据热力学第一定律，气体的内能减少，这部分内能减少转化为外界对气体所做的功。
四、实际气体的等温变化在实际气体的等温变化过程中，受到分子间相互作用力的影响，不再满足理想气体状态方程。
此时，气体的体积与压强之间的关系将有所差异。
实际气体的等温膨胀中，由于分子间的相互作用力，气体的体积增大的程度会受到一定的限制，体积增加的压强下降速度也会减小。
实际气体的等温压缩中，由于分子间的相互作用力，气体的体积减小的程度会受到一定的限制，体积减小的压强增加速度也会减小。
气体的等温变化
气体的等温变化
气体是一种物质，它们可以在不同温度和压力条件下改变状态及性质，而等温变化就是这样一种变化。
气体在特定温度下改变状态和性质时会受到等温变化的影响。
在热力学理论中，等温变化是指在一定温度下，物质的温度、压力和体积是固定的，这一点在等温变化中也得到了证明。
例如，当一个物质的温度上升时，压力会增加，而体积会减少；当一个物质的温度下降时，压力和体积都会降低。
等温变化对于热力学系统来说是一个重要的概念，因为它可以用来描述物质在温度和压力条件下的变化。
它还可以帮助我们理解复杂的热力学系统，如热压力研究，改变等热力学系统的变化可以通过研究等温变化来实现。
此外，等温变化也可以用来描述气体在特定温度下的变化。
例如，在某温度下，当气体的压力减小时，它的体积也会减小，反之亦然。
因此，当气体进行等温变化时，它的体积和压力都会发生变化，但温度保持不变。
另一方面，等温变化也可以描述气体在特定体积下的变化。
当气体体积变化时，它的温度和压力也会发生变化。
因此，当气体进行等温变化时，它的体积和温度都会发生变化，但压力保持不变。
等温变化还会受到温度的影响。
例如，在高温下，气体的温度和压力都会升高，而体积会降低；在低温下，气体的温度和压力都会降低，而体积会增加。
本文讨论了气体等温变化的概念，以及它如何受到温度的影响。
等温变化可以帮助我们更好地理解热力学系统，并有助于改善气体热力学性质的计算和分析。
除此之外，等温变化也可以帮助我们了解复杂的气体变化，如温度、压力和体积变化。
因此，等温变化是一个重要的概念，它也可以帮助我们更好地理解气体的特性。
气体的等温变化的知识点
气体的等温变化的知识点以气体的等温变化为题，我们来探讨一下这个有趣的话题。
什么是等温变化呢？等温变化是指气体在恒定温度下的变化过程。
在等温变化中，气体的温度保持不变，但其他性质如压强、体积等可能发生变化。
等温变化的一个重要定律是盖吕萨克定律，也被称为玻意耳-马略特定律。
这个定律表明，在等温条件下，气体的压强与体积呈反比关系。
也就是说，当气体体积增大时，压强减小；当气体体积减小时，压强增大。
这个定律在实际应用中非常重要，例如在气体容器的设计和气体压缩等领域。
等温变化还可以用等温线来表示。
等温线是在压强-体积坐标系中表示等温变化的曲线。
根据盖吕萨克定律，等温线是一个反比例函数。
在等温线上，任意两点的体积和压强的乘积是相等的，即PV=常数。
这个常数被称为等温过程的等温系数，它与气体的性质有关。
在等温变化中，气体的分子之间发生的碰撞不会改变分子的平均动能，因此气体的温度保持不变。
这是因为在等温变化中，系统与外界之间有热量的交换，以保持系统温度的恒定。
等温变化的一个重要应用是理想气体状态方程。
根据理想气体状态方程，等温变化中，气体的压强和体积满足以下关系：PV= nRT，其中P是气体的压强，V是气体的体积，n是气体的摩尔数，R是理想气体常量，T是气体的温度。
根据这个方程，我们可以计算出等温变化中气体的压强和体积的变化。
在等温变化中，气体的压强和体积的变化是相互关联的。
当压强增大时，气体的体积减小，反之亦然。
这是因为在等温变化中，气体的温度保持不变，分子的平均动能也不变，而压强和体积的变化是由分子之间的碰撞引起的。
当分子碰撞的频率增加时，压强增大，体积减小；当分子碰撞的频率减小时，压强减小，体积增大。
总结一下，等温变化是指气体在恒定温度下的变化过程。
在等温变化中，气体的温度保持不变，但压强和体积可能发生变化。
等温变化可以用盖吕萨克定律来描述，也可以用等温线来表示。
在等温变化中，气体的压强和体积满足反比关系。
2.2 气体的等温变化
二.实验探究
探究气体等温变化的规律
二.实验探究
用传感器探究气体等温变化的规律
三.玻意耳定律
1.玻意耳定律：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：P 1
2.表达式：PV C或者P1V1 P2V2
V
3.条件：m一定、T不变，压强不太大温度不太低
这个定律是英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自 通过实验发现的，C是常量，对于温度不同、质量不同、 种类不同的气体，C的数值一般不同。
6.实验操作：把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读 取空气柱的长度（体积）与压强的几组数据。
7.数据处理：根据测得的数据绘制的p-V图像
二.实验探究
等温线：此图线为温度不变时气体压强与体积的关系，因此称它 为等温线。 问题：p-V图像并不是直线，类似于双曲线，那么，空气柱的压强 是否跟体积成反比呢？以前碰到类似情况吗？如何处理？ 答：化曲为直，画 P 1 图像，看是否是经过原点的直线
课堂练习：
例1.如图所示是一定质量的某种气体的p－V图象， 气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平 均速率的变化情况是( D ) A.一直保持不变 B.一直增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小
例2.如图所示，D→A→B→C表示一定质量的某种 气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是
(A ) A.D→A是一个等温过程 B.A→B是一个等温过程 C.A与B的状态参量相同 D.B→C体积减小，压强 减小，温度不变
8.实验结论：一定V 质量的气体在温度不变的情况 下压强跟体积成反比
思考与讨论：
如图所示为“探究气体等温变化的规律”的 实验装置，实验过程中如何保证气体的质量和温 度不变？
答：保证气体质量不变的方法： 实验前在柱塞（活塞）上涂好润滑油，
气体的等温变化
由
p1V1 p2V2 得
p1V1 5 p2 1.2510 Pa V2
利用玻意耳定律的解题思路
（1）明确研究对象（气体）； （2）分析过程特点，判断为等温过程； （3）列出初、末状态的p、V值； （4）根据p1V1=p2V2列式求解；
大展身手
如图所示，气缸内封闭着一定温度的气体，气体 长度为12cm。活塞质量为20kg，横截面积为 100cm² 。已知大气压强为1×105Pa。 求：气缸开口向上时，气体的长度。
2.平衡态下气缸活塞密封气体的压强 3.非平衡态下密闭气体的压强 整体 1.定对象
思路 方法 步骤
部分 2.分析力 平衡态
缸体 活塞 液柱
F合=0
（平衡条件）
3.用规律 非平衡态 F合=ma（牛顿第二定律）
如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口， 管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39 cm， 中管内水银面与管口A之间气体柱长为40 cm.先 将B端封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整 个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管 内水银面高2 cm，求： (1)稳定后右管内的气体压强p； (2)左管气柱的长度l′. (大气压强p0＝76 cmHg)
PS PS = P0S+mg P0S mg
S′
PS
S
P0S′
N
mg
PS =mg +P0S＇cosθ PS = mg+P0S
M
以活塞为研究对象 mg+PS = P0S
S
m
④
S
m
M
以气缸为研究对象 Mg+PS = P0S
练2：三个长方体容器中被光滑的活塞封 闭一定质量的气体。如图 3 所示， M 为 重物质量，F是外力，p0为大气压，S为 活塞面积，G为活塞重，则压强各为：
气体的等温变化
气体的等温变化随着科学技术的发展，人们越来越关注气体的等温变化，这也是物理学中一个重要的研究课题。
等温变化的概念源于热力学和温度在气体体系中的变化。
它涉及到气体的能量和温度之间的关系，以及气体在不同环境条件下的性质变化。
一般来说，等温变化的基本概念是在特定的温度下，气体的性质是一定的，即使气体的压强也是绝对值，而不受压强的影响，其结果是气体的等温变化随着压强的变化而发生变化。
当气体温度改变时，气体性质也将随之改变，这称为等压变化。
气体的等温变化有多种形式，大多数情况下，它们可以分为两类：一类是恒温性变化，另一类是等压性变化。
恒温性变化是指在两个特定温度之间，气体的性质保持不变，即使温度发生变化，温度也不会发生变化，而且气体的压强也保持不变。
等压性变化则是指在固定压强的情况下，气体的性质会随温度的变化而发生变化，尤其是在高温下，气体会变得比较轻盈，而在低温下则变得比较笨重。
这种现象也被称为物理性变化。
此外，气体的等温变化还可以与化学性变化联系起来。
在一定的温度和压强条件下，气体的化学性质也会受到影响，气体的温度升高时，就会使气体的分子结构发生变化，从而改变气体的性质。
例如，气体的温度升高时，氧气会与氢气结合，形成水蒸汽，从而改变气体的性质。
由于气体的等温变化对现代社会有着重要的意义，因此人们经常利用它来解决一些重要的问题。
例如，在航空工程中，空气`体的等温变化可以用来控制飞机的高度，从而提高空中安全；在气象学中，等温变化可以用来衡量气象数据，从而预测天气趋势；在天文学中，等温变化则可以用来研究太空中的热力学和化学反应等等。
因此，气体的等温变化是一个重要且有趣的课题，人们应当加以重视，并努力从不同的角度探究它的性质，充分利用其优势，为未来的科学研究和实践发展提供技术支持。
气体的等温变化
20cm 20cm
解：初状态：P1= 76cmHg
末状态 : P2= (76+20 ) cmHg =96cmHg
V1= L1s V2=L 2S
由玻意耳定律得： P1V1=P 2V2 即P1L1S=P 2L2S L2 = P 1L1 / P2 ≈8cm
练习： 某个容器的容积是10L，所装气体的压强是
内容：
表达式
应用
应如何操作？压强又如何表达 ？
①.注射器内一定质量的气体.
②.压强、体积（体积的变化与空气 柱的长度有关） ③.变化过程十分缓慢、容器透热、环 境恒温；手不要握住注射器的外管。 ④.柱塞上涂上凡士林密封
⑤.压强增大，体积减小；
装置竖直
实验结论
在温度不变时，压强 p和体积V成反比。
玻意耳定律
1、内容： 一定质量某种气体，在 温度不变 的情况下，
由活塞受力平衡得 F2=p0S+F1. 大气压强 p0=(F2-F1)/S =(1200-200)/(100 ×10-4)Pa=1.0 ×105Pa.
例3 均匀U形玻璃管竖直放置，用水银将一些空气封 在A管内，当 A、B两管水银面相平时，大气压强支持 72cmHg ．A管内空气柱长度为 10cm，现往B管中注 入水银，当两管水银面高度差为 18 cm时，A管中空 气柱长度是多少？注入水银柱长度是多少？
图8-3-2
【解析】选择活塞作为研究对象，分析受力， 如图所示，在竖直方向，活塞受重力和气缸的 弹力平衡，在水平方向，活塞受到向左的推力 F1和大气压力 F0，向右受到被封闭气体的压力 F2.
图8-3-3
根据压强的定义，缸内气体压强 p=F2/S=1200/(100 ×10-4)Pa=1.2 ×105Pa.
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能力达标
【正确解答】(1)为了保证气体的质量不变,要用润滑 油涂在活塞上以达到封闭效果。 (2)气体的体积变化,外界对气体做正功或负功,要让气 体与外界进行足够的热交换,一要时间长,也就是动作 缓慢,二要活塞导热性能好。
探究气体等温变化的规律
如图所示为“探究气体等温变化规律”的装置。
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(1)本实验应用了什么物理方法? (2)在探究(2)探究过程需要测量气体的体积和压强。体积可由注 射器刻度读出,压强可由压力表读出。
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【归纳总结】 1.保证气体质量不变的方法:采用实验前在柱塞上涂好 润滑油,以免漏气的方法,保证气体质量不变。
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2.保证气体温度不变的方法: (1)采用改变气体体积时,要缓慢进行,等稳定后再读出 气体压强的方法,以防止气体体积变化太快,气体的温 度发生变化。 (2)采用实验过程中,不用手接触注射器的圆筒的方法,
以防止圆筒从手上吸收热量,引起内部气体温度变化。
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3.封闭气体压强的计算方法: (1)静止或匀速运动系统中压强的计算方法: ①参考液片法:选取假想的液体薄片(自身重力不计)为 研究对象,分析液片两侧受力情况,建立受力平衡方程 消去面积,得到液片两侧压强相等,进而求得气体压强。
断)的同一水平液面上的压强相等,如图中同一液面C、
D处压强相等,pA=p0+ph。
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(2)容器加速运动时封闭气体压强的计算:当容器加速 运动时,通常选与气体相关联的液柱、汽缸或活塞为研 究对象,并对其进行受力分析,然后由牛顿第二定律列 方程,求出封闭气体的压强。
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如图,当竖直放置的玻璃管向上加速运动时,对液柱受 力分析有: pS-p0S-mg=ma
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例如,图中粗细均匀的U形管中封闭了一定质量的气体A, 在其最低处取一液片B,由其两侧受力平衡可知 (pA+ph0)S=(p0+ph+ph0)S 即pA=p0+ph。
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②力平衡法:选与封闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)
为研究对象进行受力分析,由F合=0列式求气体压强。
③连通器原理:在连通器中,同一种液体(中间液体不间
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提示:(1)×。因为实验研究的是一定质量的气体,所以 实验过程中,被封闭气体的质量不能发生变化。 (2)×。一定质量的某种气体,在温度保持不变的情况 下,压强p与体积V成反比。 (3)√。玻意耳定律是英国科学家玻意耳和法国科学家
马略特各自通过实验发现的。
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(4)×。对一定质量的气体,在温度不变的情况下,当p、 V变化时C的值不变。
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三、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 反比 。 强p与体积V成_____
p2V2 。 pV 2.公式:___=C( 常量)或p1V1=____
质量 不变、温度不变。 3.适用条件:气体_____
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四、气体等温变化的p-V图象 1.概念:如图,一定质量的理想气体的p-V图线的形状为 双曲线 它描述的是温度不变时的p-V关系,称为等温 _______, 线。 2.分析:一定质量的气体,不同温度 不同 的。 下的等温线是_____
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2.在“探究气体等温变化的规律”实验中,下列四个因 素中对实验的准确性影响最小的是 A.针筒封口处漏气 B.采用横截面积较大的针筒 C.针筒壁与活塞之间存在摩擦 ( )
D.实验过程中用手去握针筒
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【解析】选B。“探究气体等温变化的规律”实验前提 是气体的质量和温度不变,针筒封口处漏气,则气体质 量变小,用手握针筒,则气体温度升高,所以A、D错误; 针筒的横截面积大,会使封闭的气体的体积大,结果更 精确,B正确;活塞与筒壁的摩擦影响活塞对气体的压强,
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【预习诊断】 1.请判断下列说法的正误。 (1)被封闭气体的质量发生变化不影响实验结果。 ( )
(2)一定质量的某种气体,在温度保持不变的情况下,压
强p与体积V成正比。
(
)
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(3)玻意耳定律是英国科学家玻意耳和法国科学家马略 特各自通过实验发现的。 ( )
(4)公式pV=C中的C是常量,指当p、V变化时C的值不变。 ( )
得p=p0+ m g a 。
S
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【典题过关】 【典例】用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强 与体积关系的实验装置如图甲所示,实验步骤如下:
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①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强 传感器、数据采集器、计算机逐一连接。 ②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由 计算机显示的气体压强值p。 ③用V - 1 图象处理实验数据,得出如图乙所示的图
第八章 1
气
体
气体的等温变化
能力达标
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一、探究气体等温变化的规律 体积 1.气体状态参量:气体的三个状态参量为压强p、_____ V 、温度T。 __ 2.等温变化:一定质量的气体,在温度不变的条件下其 压强 与体积的变化关系。 _____
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二、探究气体等温变化的规律 实验器材 注射器 、气压计等 铁架台、_______
影响实验的准确性,C错误。
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3.为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压 缩,空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程 中空气的压强p和体积V关系的是 ( )
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【解析】选B。气体做等温变化,遵守玻意耳定律,由
1 pV=C可知p与 成正比,故B正确。 V
能力达标
知识点一 探究导入:
p
线。
能力达标
(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要 措施是______________________________________ ____________________________________________。 (2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要 措施是________和________。
研究对象 (系统) 数据收集
数据处理
空气柱 注射器内被封闭的_______ 压强由气压计读出,空气柱体积(长度) 刻度尺 读出 由_______ 以压强p为纵坐标,以体积的倒数为横
1 坐标作出_____ V 图象 p
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图象结果 实验结论
p -
1 直线 图象是一条过原点的 _____ V
正比 即压强与 压强跟体积的倒数成_____, 反比 体积成_____