《气体实验定律》ppt课件

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2 气体实验定律

强,则A容器内的气体压强应等于外界大气压强 ,以A中气体为研究对象
p1V 4 105 1.5 L 6 L, p1V=p0V′, V 5 p0 10
知识归纳整合
因此A容器中剩余药液的体积为7.5 L-6 L=1.5 L. 答案:(1)18次 (2)1.5 L
单元质量评估
2.晶体有确定熔点的原因晶体熔化过程，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用
知识体系构建
来破坏空间点阵结构，增加分子势能，而分子的平均动能却
保持不变，所以晶体有固定的熔点.
3.非晶体没有确定熔点的原因由于非晶体没有空间点阵结构，熔化时不需要去破坏空
知识归纳整合
间点阵结构，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，
温度就不断上升，所以非晶体没有固定的熔点.
单元质量评估
【典例1】晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于( A．破坏空间点阵结构，增加分子动能
知识体系构建
)
B．破坏空间点阵结构，增加分子势能
C．破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能
D．破坏空间点阵结构，但不增加分子势能和分子动能【解析】选B.晶体有固定的熔点，熔化过程中吸收的热量用
从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题.分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程可看成是等
知识归纳整合
温膨胀过程.
单元质量评估
3.分装问题将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题.分析这类问题时，可以把大容器中的
由于固体分子间的强大作用，使得固体分子只能在各自的平衡位置附近振动，对固体加热，在其开始熔化之前，获得的能量主要转化为分子的动能，使物体温度升高，当温度升高到一定程度时，一部分分子的能量足以克服其他分子的束缚，从而可以在其他分子间移动，固体开始熔化.

第三章第2节气体实验定律的图像表示及微观解释精品PPT课件

活动二从微观角度解释气体实验定律
问题1
气体实验定律既能用公式表示，也能用图像表示，它反映了气体宏观物理之间的关系。怎样从微观分子分布与运动的角度来解释气体实验定律呢？
问题2
气体压强是由于气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的，从微观上看取决于气体分子的密集程度和分子的平均动能这两个方面。当气体的状态参量发生Βιβλιοθήκη 化时，以上两个方面如何相互制约呢？
1、对玻意耳定律的解释：
pV c
一定质量的气体做等温变化时，气体分子的平均动能是一定的，气体体积越小，分子的密集程度越大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数越多，故而压强越大。
2、对查理定律的解释：
p c T
一定质量的气体做等容变化时，气体分子的密集程度不变，当温度升高时，分子热运动的平均动能增大，分子运动速率增大，这一方面使得分子撞击到器壁上单位面积上的分子数增多，同时撞击力也增大，从而使得气体压强增大。
判天地之美，析万物之理
物理学家费尔德曾指出：当你领悟一个出色的公式时，你会得到
如同听巴哈的乐曲一样的感受。
问题
气体实验定律除了可用十分简洁的公式表示，还可用什么数学工具更加直观地表示呢？
2 气体实验定律的图像表示及微观解释
活动一气体实验定律的图象表示问题1 气体实验定律的图像一般有三种：p-V图像、
讨论2 一定质量的某种气体装在容积分别为V1、V2、
V3的三个容器中，发生等容变化，相对应的三条等容线如图所示，则V1、V2、V3的大小关系如何？
V1 V2 V3
问题2
等温变化、等容变化和等压变化可以在其他两种坐标中表示出来吗？ 1、等温线
2、等容线
3、等压线

第二章第4节气体实验定律的图像表示及微观解释

1.[多选]如图所示为一定质量的气体在不同温度
下的两条 p -V1图线。由图可知
()
பைடு நூலகம்
A．一定质量的气体在发生等温变化时，其压
强与体积成正比
B．一定质量的气体在发生等温变化时，其 p -V1图线的延长线是经过坐标原点的
C．T1>T2 D．T1<T2
解析：这是一定质量的气体在发生等温变化时的 p -V1图线，
[思路点拨] 由压强的微观解释和影响压强的因素进行
分析、判断。 [解析] 气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次
数，是由单位体积内的分子数和分子的平均动能共同决定的。选项 A 和 D 中都是单位体积内的分子数增大，但分子的平均动能如何变化却不知道；选项 C 中由温度升高可知分子的平均动能增大，但单位体积内的分子数如何变化未知，所以选项 A、C、D 都不能选。
p -V 图像的应用 [例 1] 如图所示，一定质量的理想气体由状态 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
B．一直降低 D．先降低后升高
[思路点拨] (1)图线上的一段表示一个变化过程，图线上的一个点表示气体的一个状态。
(2)pV 值越大，气体的温度越高。 [解析] 由于同一等温线上的各点 pV 值相同，而 pV 值较大的点所在的双曲线离坐标原点较远，因而对应的温度也较高。由图可知 A、B 两点的 pV 值相同，A、B 两点应在同一等温线上，而 AB 直线中点 C 对应的 pV 值比气体在 A、B 状态时的 pV 值大，即温度比气体在 A、B 状态时高，故气体由状态 A 沿直线 AB 变化到状态 B 的过程中，温度先升高后降低。 [答案] C

气体实验定律

）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<T2 D . T1>T2
MN A
4．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
• （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的正比关系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．
• （3）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
一、等容过程
• 1．等容过程：气体在体积不变的情况下发生的状态变化过程叫做等容过程．
• 2．一定质量气体的等容变化
演示：
• 如图所示，研究瓶中一定质量的气体，先使U 型管中两侧水银液面等高，在左侧液面处标上标记P，然后改变瓶内气体温度（可分别放入热水和冰水中），上下移动A管，使左侧水银面保持在P处（即使瓶中气体体积不变）．
• 3．盖·吕萨克定律：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 ）.
可写成 V1 V2 或 V C
T1 T2
T
（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）成立条件：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．
• （2）一定质量气体的等压线的V－T图象，其

《气体分压定律》课件

《气体分压定律》ppt 课件
目录
• 气体分压定律简介 • 气体分压定律的原理 • 气体分压定律的实验验证 • 气体分压定律的应用实例 • 气体分压定律的局限性
气体分压定律简介
01
定义与性质
定义
气体分压定律描述了在恒温、恒容条件下，混合气体的总压等于各组分气体的分压之和。
性质
气体分压定律是气体定律之一，它反映了气体压力与其组分和温度之间的关系。
工业生产
在化工、制药、环保等领域，气体分压定律被广泛应用于气体分离、气体净化、气体反应等工艺流程的设计和控制。
气体分压定律的原
02
理
理想气体定律
1 2
理想气体定律
理想气体在一定温度和压力下，其性质与分子间相互作用力和分子本身无关，只与分子数有关。
理想气体定律的数学表达式
PV=nRT，其中P表示压力，V表示体积，n表示气体分子数，R表示气体常数，T表示温度。
4. 重复实验多次，以获得更准确的结果。
实验数据记录与处理
数据记录每种气体的压力数据。
实验温度数据。
实验数据记录与处理
数据处理分析分压与总压的关系。
计算每种气体的分压。比较不同温度下的分压数据。
实验结果分析与结论
结果分析
01
比较不同温度下的分压数据，探讨温度对分压的影响。
03
02
分析分压与总压的比例关系，验证气体分压定律。
03
验验证
实验装置与实验步骤
恒温槽
用于维持气体温度恒定。
压力计
用于测量气体的压力。
实验装置与实验步骤
真空泵
用于抽取气体。
混合室
用于混合不同种类的气体。

气体实验定律及理想气体状态方程的应用PPT课件

典例：如图，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ɭ1=10.0cm，B侧水银面比A侧的高h1=3.0cm。现将开关K打开，从U 形管中放出部分水银，当两侧水银面
的高度差h2=10.0cm时将开关K闭合。已知大气压强P0=75.0cmHg。（1）求放出部分水银后A侧空气柱的高度ɭ2；（2）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水
银面达到同一高度，求注入的水银在管内的高度
△h。
【定向导学，分组讨论，合作探究】
通过分组讨论以下问题来理解题意，从而体会如何寻找的解题的思路及突破口
1、通过读题等效翻译获得的解题信息有哪些？ 2、本题的研究对象是一部分气体还是多部分气体？ 3、如何寻找解决第一问的解题思路？即如何找到解题的难点和突破方法？ 4、解决本题第二问时可确定的气体的初态有几个？最有助于解题的初态是那一个？ 5、解决本题第二问时的难点是什么？如何突破？
根据玻意耳定律 p 1 V 1 p 1 'V 1 1 代入数据解得 p 1 '= 9 0 c m H g
解：对细管中封闭气体
初态： p 2p 07 5 cm H g,
V 2l1S1 2 s, T 2
末态： p 2 ' p 1 ' p h9 6 cm H g, V 2 ' l2
（1）由如图的U形管可以想起确定封闭气体压强
的方法为连通器等液面法。
（2）将粗管管口封闭说明粗管的封闭气体可以作
为研究对象
。
（3）将细管管口用一活塞封闭说明细管内的封闭
气体也可以作为研究对象

2019高中物理第二章第5节理想气体课件

第5节
理想气体
一、气体实验定律的适用条件大量实验结果表明，在温度不太低、压强不太高的条件下，一切气体的状态变化虽然并非严格地遵守气体实验定律，但却能较高程度上近似地遵守气体的实验定律。
二、理想气体 1．定义：在任何温度、任何压强下都遵守气体实验定律的气体。 2．特点 (1)理想气体是一种理想化的模型，实际不存在。 (2)理想气体的分子除存在相互碰撞力外，不存在_分__子__间__力__。 (3)理想气体仅存在分子动能，没有分子势能。 [特别提醒] 在温度不太低、压强不太大的条件下，一切实际气体都可以当做理想气体来处理。
[答案] ADE
[借题发挥] 对于理想气体，忽略分子间作用力和分子大小，而且无分子势能，其内能只由温度和分子个数决定。
理想气体状态方程的应用
[例 2] 教室的容积是 100 m3，在温度是 7 ℃，大气压强为 1.0×105 Pa 时，室内空气的质量是 130 kg，当温度升高到 27 ℃，大气压强为 1.2×105 Pa 时，教室内空气的质量是多少？
解析：由题图可知，在 A→B 的过程中，气体温度升高体积变大，且体积与温度成正比，由pTV＝C，气体压强不变，故 A 正确；由题图可知，在 B→C 的过程中，体积不变而温度降低，由pTV＝C 可知，压强 p 减小，故 B、C 错误；由题图可知，在 C→D 的过程中，气体温度不变，体积减小，由pTV＝C 可知，压强 p 增大，故 D 正确。答案：AD
对理想气体的理解
[例 1] [多选]对于一定量的理想气体，下列说法正确的是 ()
A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变 B．若气体的内能不变，其状态也一定不变 C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大 D．气体温度每升高 1 K 所吸收的热量与气体经历的过程有关 E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大

2022-2023年粤教版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第2章第1节气体实验定律 I课件

pA
ph
p0
p1
p2
图3
选择一合适的液面，如图所示
对左边液面：pA+ph=p1 对右边液面：p0=p2
左右两边为同一液面深度p1=p2
联立方程：pA+ph=p0
四、气体压强的计算方法
例题1、下列各装置均处于静止状态，若已知打气压强为p0,重力加速度为g，气缸中活塞质量为m，液体的密度为ρ，求各封闭气体的压强。
（2）玻璃管中液管中封闭的气体柱封闭的气体压强： p1=p0+ph
p1
等压面法
2.适用于底部
pA
连通的容器中
ph
封闭的气体
特点：同种液体同一液面深度压强相等
p0 pA+ph=p0
五、玻意耳定律的应用
例题2．导热性良好的圆柱形气缸内，面积为S＝6×10－4m2，质量为m=2kg的活塞封闭了一定质量的理想气体，处在温度恒定，大气压强为p0＝1.0×105Pa的环境中。如图甲，气缸开口向上放置时，活塞距缸底的高度为h1。重力加速度g取10 m／s2。不计活塞与气缸内壁的摩擦。先将气缸缓慢倒转，重新达到平衡后（如图乙），求活塞距缸底的距离h2。
求活塞距缸底的距离h2。解：气体初态：活塞静止列平衡方程 p1S=p0S+mg
得：p1=p0+mg/S V1=Sh1 ；
F1=p1S
F0=p0S
气体末态：活塞重新平衡有 p0S=p2S+mg
得 p2=p0-mg/S V2=Sh2 ；由玻意耳定律得：p1V1=p2V2 解得：h2=20cm
F0=p0S
计算机
数据采集器
压强传感器注射器
实验原理图
四、实验数据处理

气体实验定律的微观解释课件3

D．以上说法都不对
解析：压强与单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数和每个分子的冲击力有关，温度升高，分子与器壁的平均撞击力增大，单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数应减小，压强才可能保持不变．
答案：D
探究三理想气体及理想气体状态方程的应用
1．理想气体的状态方程可由三条实验定律中的任意两条推导而得．例如，让气体先做等温变化，再做等容
变化来推导理想气体状态方程．
一定质量的理想气体，在等温变化过程中，气体的
压强与体积成反比，即p∝
1 V
；在等容变化过程中，压强
与热力学温度成正比，即p∝T，所以p∝源自T V，写成等式为
p＝cVT，故有pTV＝c，或写成pT1V1 1＝pT2V2 2.
2．理想气体的状态方程可包含气体的三个实验定律．由pT1V1 1＝pT2V2 2(m一定)有：
可能增大，使得分子密集程度减小，所以压强可能增大，也可能减小或不变．同理，当分子数密度增大时，分子平均动能也可能减小，压强的变化不能确定．故符合题意的答案为A、C、D.
答案：ACD
2．(多选)在一定的温度下，一定质量的气体体积减小时，气体的压强增大，下列说法不正确的是 ( )
A．单位体积内的分子数增多，单位时间内分子对器壁碰撞的次数增多
度不变，而温度升高，分子的平均动能增多，所以单位时间内气体分子对器壁碰撞次数增多，D正确，A、C错误．
答案：BD
气体压强的产生原因及决定因素 (1)气体压强产生的原因——大量做无规则运动的分子对器壁频繁持续地碰撞产生的． (2)气体压强的决定因素——气体分子的密集程度与平均动能．
1．(多选)如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定) ( )

理想气体实验定律

▪ 小结：在V-T图中，V、T的大小可从坐标轴上直接比较得出，而p值则根据对应的等压图线的斜率来判断，斜率大的，p值小。
A．T1＞T2 B．T1=T2 C．T1＜T2 D．无法判断小结：在p-V图中，p与V的大小可直接由坐标轴上比较得出，而T的大小由 p、V的乘积决定，p、V乘积值大的，T大。
例2 图5是一定质量理想气体在p-T图中体积分别为V1、V2、V3的三条等容图线，由此图象可知V1、V2、V3之间的关系是________。
三)、压强
气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强．在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，符号是Pa．其他如:
标准大气压毫米汞柱等
问题:怎么样研究P.T.V三者关系?
控制变量法
二、气体的三大实验定律： 1.玻马定律：
⑴质量一定气体,保持温度不变，研究压强和体积的
关系（等温过程）
实验:用活塞封闭一定质量的气体
持温度不变，让体积膨胀③先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温 ④先
保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体降温。可以断定（）
▪ A．①、②不可能
B．③、④不可能
▪ C．①、③不可能可能
D．①、②、③、④都
▪ 例4. 如图6所示，在V-T图中A、B两点表示一定质量的理想气体的两个状态（pA，VA，TA）和（pB，VB，TB），则可从图中得出： PA______PB；VA______VB；TA______TB。（填“＞”、“=”或“＜”）
体积______；温度______；在BC过程中：压强______；体积______；温度
______；在CA过程中：压强______；体积______；温度______；（以上空填

教科版高中物理选修3-3课件 2 气体实验定律的图像表示及微观解释课件

从图中可以看出，0 ℃时气体压强为p0，因此直线AB的斜率为
，A、B、
D正确；在接近0 K时，气体已液化，因此不满足查理定律，压强不为零，C错
误；压强p与温度t的关系是线性关系而不是成正比，E错误．
【答案】 ABD
3．如图247所示，甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图像，关于这两个图像的正确说法是( )
【解析】质量一定的气体，分子总数不变，体积增大，单位体积内的分子数减小；体积减小，单位体积内的分子数增大，根据气体压强与单位体积内分子数和分子的平均动能这两个因素的关系，可判断A、C、E正确，B、D错误．
【答案】 ACE
5．在一定的温度下．—定质量的气体体积减小时，气体的压强增大，下列说法不正确的是( )
3．盖吕萨克定律 (1)宏观表现：一定质量的气体，在压强不变时，温度升高，体积增大；温度降低，体积减小． (2)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会增大，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．
甲
乙
图2-4-1
(2)一定质量的气体p 1 图像如图乙所示，图线 V
的延长线为过原点的倾斜直线，且温度t1<t2.
2．等容过程的p T和p t的图像 (1)p T图像：一定质量的某种气体，在等容过程中，气体的压强 p和热力学温度T的关系图线的延长线是过原点的倾斜直线，如图 242所示，且V1<V2，即体积越大，斜率越小．
图2-4-5
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

高中物理第二章第3节气体实验定律课件教科选修33教科高中选修33物理课件

pmax＝πρ4gVl20d2。
⑧
[答案]
ρπgh2d2 (1)4V0＋πd2l－h
πρgl2d2 (2) 4V0
12/12/2021
[借题发挥] 利用玻意耳定律解题的基本思路 (1)明确研究对象根据题意确定所研究的气体，质量不变，温度不变，有时气体的质量发生变化时，需通过设想，把变质量转化为定质量，才能应用玻意耳定律。 (2)明确状态参量找出气体状态变化前后的两组 p、V 值。
(2)水银柱模型，压强的单位一般用 cmHg；汽缸模型，压强的单位一般用国际单位 Pa 或标准大气压 atm。
12/12/2021
1．若已知大气压强为 p0，如图所示各装置均处于静止状态，图中液体密度均为 ρ，求被封闭气体的压强。
12/12/2021
12/12/2021
解析：在甲图中，以高为 h 的液柱为研究对象，由二力平衡知 p 气 S＝－ρghS＋p0S 所以 p 气＝p0－ρgh 在图乙中，以 B 液面为研究对象，由平衡方程 F 上＝F 下有： p 气 S＋ρghS＝p0S，p 气＝p0－ρgh 在图丙中，仍以 B 液面为研究对象，有 p 气＋ρghsin 60°＝pB＝p0
V＝V0＋14πd2l
①
V1＝14πd2h
②
由力学平衡条件得 p1＝p＋ρhg
③
整个过程为等温过程，由玻意耳定律得 pV＝p1V1
④
联立①②③④式得 p＝4V0＋ρππgdh22dl－2 h。
⑤
12/12/2021
(2)由题意知 h≤l
⑥
联立⑤⑥式有 p≤πρ4gVl20d2
⑦
该仪器能够测量的最大压强为
12/12/2021
(1)公式 pV＝C 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，常温 C 一定要先确定好两个状态的体积和压强。

高中物理选修3高中物理选修3第二章气体课件2：2.4 气体实验定律的图像表示及微观解释 (1)

4 气体实验定律的图像表示及微观解释
一、气体实验定律的图像表示
(一)等温变化
1 1．气体等温变化的 p－V 图像和 p－图像(即等温线)． V (1)图像：
(2)特点：一定质量的气体在温度不变时，由于压强与体积
反比双曲线成__________ ，在 p－V 图上等温线应为____________ ，
解析:ab连线是等压线,意味着pa=pb。由于气体的压强由单位体
积内的分子数和分子的平均动能的大小决定,Tb>Ta,则状态b时气
体分子的平均动能大,则只有此状态下相同时间内撞在单位面积上的分子数少,才能保证两状态时压强相等,故B正确。答案:B
3.对一定量的气体,若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数,则( )
1 过原点的直线．在 p－图上等温线应为_______________ V
1 2、p－V及p－图像上等温线的物理意义 V
(1)一定质量的气体,其等温线是双曲线,双曲线上的每一个点均
表示一定质量的气体在该温度下的一个状态 , 而且同一条等温线上每个点对应的p、V坐标的乘积都是相等的,如图所示．
(3)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 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．
4．等压线 (1)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直角坐标系中的图像叫做等压线． (2) 一定质量气体的等压线的 V － T 图像 , 其延长线经过坐标原点,斜率反映压强大小,如图所示．
【例】对一定质量的理想气体,用p、V、T分别表示其压强、体积和温度,则有( )