8.1气体的等温变化su精品PPT课件
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《气体的等温变化》PPT课件
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3
隔离活塞：活塞受力情况为： PS+F-mg-P0S=0
计算的方法是： 对固体（活塞或汽缸）进行受力分析，列出平 衡方程，进而求解出封闭气体的压强.
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2.如图所示,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成.活 塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动.A、 B的质量分别为mA,mB,横截面积分别为SA,SB.一定质 量的理想气体被封闭在两活塞之间,活塞外侧大气压强 p0。气缸水平放置达到平衡状态如图(a)所示, 将气缸 竖直放置达到平衡后如图(b)所示. 求两种情况下封闭 气体的压强.
的，B端开口向上。两管中水银面的高度差h=20cm。
外界大气压强为76cmHg。求A管中封闭气体的压强。
A
B
（提示：76cmHg=760mmHg=1.01×105Pa h 液体压强公式：P= ρgh）
计算的方法步骤是：
图8-2
①选取一个假想的液体薄片（其自重不计）为研究对
象（选最低液面）；
②分析液片两侧受力情况，建立力的平衡方程，消去
第八章 气体
1、气体的等温变化
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1
气体的状态参量
1、温度
热力学温度T ，单位：开 尔文 T = t ＋ 273 K
宏观上表示物体的冷热程度，微观上表示物
体内部分子无规则运动的剧烈程度。
复 习 2、体积
体积 V 单位：有L、mL等
气体的体积是指气体分子所能达到的空间，等
于容器的容积。
3、压强
2、表达式： PVC P1V1P2V2
3、图像： P
P
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V
1/1V5
三、玻意耳定律
点拨：（1）玻意耳定律是实验定律，由英国科学家 玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验独立发现的。
《气体的等温变化》课件
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目录
• 气体的等温变化概述 • 理想气体模型 • 波义耳定律 • 等温变化的实验验证 • 等温变化的工程应用
01
气体的等温变化概述
等温变化的概念
等温变化
在等温过程中，气体的温度保持 不变，即气体与外界没有热量交
换。
等温变化的过程
气体在等温条件下经历的状态变化 。
等温变化的条件
理想气体模型的应用
在科学研究、工业生产和日常生活中，理想气体模型被广泛用于描述气体的性质和 行为。
在化学反应、燃烧过程、热力学等领域，理想气体模型为理论分析和实验研究提供 了基础。
通过理想气体模型，我们可以推导出许多重要的热力学公式和定律，如波义耳定律 、查理定律等。
03
波义耳定律
波义耳定律的表述
02
理想气体模型
理想气体模型的定义
01
理想气体模型是一种理论模型， 用于描述气体在一定条件下（如 温度和压力）的行为。
02
它忽略了气体分子间的相互作用 和分子自身的体积，只考虑气体 分子的平均动能。
可以忽略不计。
气体的温度保持恒定 ，即等温变化。
气体分子本身的体积 相比于容器容积可以 忽略不计。
在管道输送过程中，等温过程 可以减少气体温度的变化，保 证输送效率。
在气瓶压力控制过程中，等温 过程可以保证气瓶压力的稳定 性，提高气瓶的使用安全性。
THANKS
感谢观看
波义耳定律的应用实例
总结词
波义耳定律的应用实例
详细描述
波义耳定律在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。例如，在气瓶压力不足时，可以通过减小体积来增大压力 ；在气瓶压力过高时，可以通过增大体积来减小压力。此外，波义耳定律还应用于气体压缩、气体输送、气体分 离等领域。
目录
• 气体的等温变化概述 • 理想气体模型 • 波义耳定律 • 等温变化的实验验证 • 等温变化的工程应用
01
气体的等温变化概述
等温变化的概念
等温变化
在等温过程中，气体的温度保持 不变，即气体与外界没有热量交
换。
等温变化的过程
气体在等温条件下经历的状态变化 。
等温变化的条件
理想气体模型的应用
在科学研究、工业生产和日常生活中，理想气体模型被广泛用于描述气体的性质和 行为。
在化学反应、燃烧过程、热力学等领域，理想气体模型为理论分析和实验研究提供 了基础。
通过理想气体模型，我们可以推导出许多重要的热力学公式和定律，如波义耳定律 、查理定律等。
03
波义耳定律
波义耳定律的表述
02
理想气体模型
理想气体模型的定义
01
理想气体模型是一种理论模型， 用于描述气体在一定条件下（如 温度和压力）的行为。
02
它忽略了气体分子间的相互作用 和分子自身的体积，只考虑气体 分子的平均动能。
可以忽略不计。
气体的温度保持恒定 ，即等温变化。
气体分子本身的体积 相比于容器容积可以 忽略不计。
在管道输送过程中，等温过程 可以减少气体温度的变化，保 证输送效率。
在气瓶压力控制过程中，等温 过程可以保证气瓶压力的稳定 性，提高气瓶的使用安全性。
THANKS
感谢观看
波义耳定律的应用实例
总结词
波义耳定律的应用实例
详细描述
波义耳定律在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。例如，在气瓶压力不足时，可以通过减小体积来增大压力 ；在气瓶压力过高时，可以通过增大体积来减小压力。此外，波义耳定律还应用于气体压缩、气体输送、气体分 离等领域。
《气体的等温变化》课件
《气体的等温变化》PPT课件
本PPT课件是关于气体的等温变化的介绍。通过本课件，您将了解气体等温 变化的定义、特点、图形表示、实际应用、意义和影响等内容。让我们一起 探索气体的神奇世界吧！
气体的等温变化：定义
气体的等温变化是指在恒定温度下，气体的体积和压力之间的关系变化。
等温过程的特点
1
定义
等温过程是指温度保持不变的情况下，气体发生的体积和压力变化。
2
原理
等温过程遵循理想气体状态方程 PV = nRT，其中 P 为压力，V 为体积，n 为物 质的物质量，R 为气体常数，T 为温度。
3
物理公式
Boyle's Law: PV = k （k为常数）
Charle's Law: V/T = k（k为常数）
气体等温变化的图形表示
等温图
等温图是表示气体等温变化的 图形，横轴为体积，纵轴为压 力，曲线为等温线。
等温线
等温线是等温变化曲线上的每 个点，表示相同温度下对应的 压力和体积。
示意图
示意图通过简化的图形展示了 气体等变化的基本特点。气体等温变化的实际应用
工业过程
气体等温变化广泛应用于工业过程中的气体压缩、液化和输送。
自然现象
气体等温变化在自然界中的应用包括大气压力变化、温度变化和气候现象。
实验示例
通过气体等温变化的实验，可以观察气体在相同温度下体积和压力的关系。
气体等温变化的意义和影响
• 运算过程中的注意事项 • 熵变与气体等温变化之间的关系 • 对系统能量的转化和传递的影响
总结与展望
通过本PPT课件的学习，您已经了解了气体的等温变化的定义、特点、图形 表示、实际应用、意义和影响。希望您对气体的等温变化有了更深入的理解。 继续探索气体世界的奥秘吧！
本PPT课件是关于气体的等温变化的介绍。通过本课件，您将了解气体等温 变化的定义、特点、图形表示、实际应用、意义和影响等内容。让我们一起 探索气体的神奇世界吧！
气体的等温变化：定义
气体的等温变化是指在恒定温度下，气体的体积和压力之间的关系变化。
等温过程的特点
1
定义
等温过程是指温度保持不变的情况下，气体发生的体积和压力变化。
2
原理
等温过程遵循理想气体状态方程 PV = nRT，其中 P 为压力，V 为体积，n 为物 质的物质量，R 为气体常数，T 为温度。
3
物理公式
Boyle's Law: PV = k （k为常数）
Charle's Law: V/T = k（k为常数）
气体等温变化的图形表示
等温图
等温图是表示气体等温变化的 图形，横轴为体积，纵轴为压 力，曲线为等温线。
等温线
等温线是等温变化曲线上的每 个点，表示相同温度下对应的 压力和体积。
示意图
示意图通过简化的图形展示了 气体等变化的基本特点。气体等温变化的实际应用
工业过程
气体等温变化广泛应用于工业过程中的气体压缩、液化和输送。
自然现象
气体等温变化在自然界中的应用包括大气压力变化、温度变化和气候现象。
实验示例
通过气体等温变化的实验，可以观察气体在相同温度下体积和压力的关系。
气体等温变化的意义和影响
• 运算过程中的注意事项 • 熵变与气体等温变化之间的关系 • 对系统能量的转化和传递的影响
总结与展望
通过本PPT课件的学习，您已经了解了气体的等温变化的定义、特点、图形 表示、实际应用、意义和影响。希望您对气体的等温变化有了更深入的理解。 继续探索气体世界的奥秘吧！
《气体的等温变化》(课件)
液化气体制备
利用气体的等温过程，我 们可以制备出一些化学物 质，并将其转化为液态。
总结
在这份课件中，我们探究了等温过程的基本原理，讲解了内能变化的计算方 法。我们还看到了等温变化在工程领域中的一些应用。掌握这些知识将使你 更好地理解，评估和改进含气体的过程。
内能变化与等温过程
内能变化是一个关键的概念，它描述的是系统内部的能量转换。在等温过程中，内能变化与温度变化有 着密不可分的关系。我们将探究这种关系的原理，并讲解内能变化的计算方法。
气体的等温变化实验
气体的等温变化实验旨在验证一些等温过程的理论预测。通过一些简单的实 验设置，我们可以很容易地观察到气体的内部特性，从而更好地理解等温过 程的基本原理。
我们还将探究程中的应用
等温过程在发动机工作、压缩空气工程和液化气体制备等领域有着广泛的应用。
发动机工作
发动机中的气缸中就包含 了等温过程。这个过程是 引擎工作中至关重要的一 个因素。
压缩空气工程
在压缩空气工程中，等温 过程用于减少压缩工序中 产生的热量。
气体的等温变化
气体的等温变化是非常重要的一个概念。在这份课件中，我们将深入探讨等 温过程的基本原理，及其在工程领域中应用的几个例子。
等温过程简介
等温过程是指在恒温条件下进行的气体变化过程。它最显著的特征是系统内的温度始终不变。例如，汽 车发动机中的气体在燃烧过程中发生的膨胀就是一个等温过程。
等温过程的理论基础依托于理想气体模型。我们将通过推导等温过程的公式来更深入地理解这个基础模 型。
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mS
M mS 5
Mm S 6
M 7
已知大气压P0，水银柱长均为h
气体压强的计算方法（三）——运用牛顿
定律计算气体的压强
当封闭气体的所在的系统处于力学非平衡 状态时，欲求封闭气体压强，首先要选择 恰 当的对象（如与气体相关的液体、活塞等）并 对其进行正确的受力分析（特别注意分析内外 的压力）然后应用牛顿第二定律列方程求解。
用气体定律解题的步骤
1.确定研究对象．被封闭的气体(满足质量不变的条件)； 2.写出气体状态的初态和末态状态参量(p1，V1，T1)和 ( p2，V2，T2)数字或表达式；
3.根据气体状态变化过程的特点，列出相应的气体公式 (本节课中就是玻意耳定律公式)； 4.将2种各量代入气体公式中，求解未知量； 5.对结果的物理意义进行讨论．
AD
[练习] 如图所示，注有水银的U型管，A管上端封闭， A、B两管用橡皮管相通．开始时两管液面相平，现将 B管缓慢降低，在这一过程中，A管内气体体积_增__大_， B管比A管液面_低___．
强调思路，由V的变化→压强变化→借助p的计算判 断液面的高低．
第八章气体的等温变化（二）参考答案
1.40cmHg 75cm 0 2. 86cmHg
移动注射 器，气体 压强传感 器
数据采集
室内温度:
气体状态参量 0
1
2
3
4
5
气体的体积
气体的压强
思考与讨论 ▪ P增大，V减小，P,V间到底什么关系？猜想！
数据处理
1
算一下P,V乘积。
2
作P，V图像，观察结果
3
作P，1/V图像，观察结果
气体压强P 气体体积V
气体压强P 气体体积倒数1/V
四 、试验结论---玻意耳定律
Mm
自由下滑
S
8
9
已知大气压P0，水银柱长均为h
F 不计一切摩擦
[例1]一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中,内封 一定质量的气体,管内水银面低于管外,在温度不变时,将 玻璃管稍向下插入一些,下列说法正确的是,如图所示. A.玻璃管内气体体积减小; B.玻璃管内气体体积增大 C.管内外水银面高度差减小; D.管内外水银面高度差增 大.
▪ 分析：均匀直玻璃管、U形玻璃
解管：、根汽据缸题活意塞，由中图封知闭气体的等温 PVpV过 在 确 是 系2112====程定体做的pP[((8008-是初积题分++2+22c三始的时析x)mcS)m-种条计必，H=2H1]g基件算须那·0g=SS==7本 时 ，掌 么，74(68c物 ， 都握 ，+mcmx理 无 离解 画H)HS模 论 不题 好g．g，型 是 开方 始， 压 几法 末所 强 何． 状以 还 关在 态 根的据图玻形意，耳对定解律题：便P会1V有1=很P2大V2 代用入．数本据题解主得要玻目璃的管就提是升怎高样度去：画x=4.54cm
p= p0+ gh
③ 帕斯卡定律：加在密闭静止液体（或气体）上的压
强能够大小不变地由液体（或气体）向各个方向传 递（注意：适用于密闭静止的液体或气体）
④ 连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体
不间断）的同一水平面上的压强是相等的。
2.计算的方法步骤
① 选取假想的一个液体薄片（其自重不计）为研究对
象
② 分析液体两侧受力情况，建立力的平衡方程，消去
横截面积，得到液片两面侧的压强平衡方程
③ 解方程，求得气体压强
静止
2
3
4
h
1
已知大气压P0，水银柱长均为h
气体压强的计算方法（二）——平衡条件法
求用固体（如活塞等）封闭在静止容器 内的气体压强，应对固体（如活塞等）进 行受力分析。然后根据平衡条件求解。
p
23 1 0
结论:t3>t2>t1
V
问题与练习
➢一个足球的容积是2.5L,用打气筒给这个足 球打气,每打一次就把1atm的空气打进去 125ml,如果足球在打气前就已是球形，内部 空气压强为1atm,打了20次以后,足球内部空 气的压强为?
第八章气体的等温变化（一）参考答案
1.A 2.A 3.D
66cmHg 86cmHg 81cmHg 3.D
4.BD 5.BD 6.C 7.(1) 1.1105Pa
(2) 9104Pa (3)1.22 8.56瓶
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
9.
(1)
p0
mg S
(2)
(
p0
mg S
)( L
l
)
L
(3)
p0
S
(
p0
S
mg L
)( L
l
)
mg
例1 . 将一端封闭的均匀直玻璃管开口向下， 竖直插入水银中，当管顶距槽中水银面8cm 时，管内水银面比管外水银面低2cm．要使 管内水银面比管外水银面高2cm，应将玻璃 管竖直向上提起多少厘米？已知大气压强p0 支持76cmHg，设温度不变．
4.AD 5.B
6.225cmHg 45cmHg
7.(1) 大(2)略(3)略(4)略 8.p0L/(L-d)
教科书P20问题与练习参考答案
1.p=2atm 2.p=756mmHg
3.小李的看法出现了两个错误：第一，仅 测两组数据就确定一条直线是不准确的， 因为每一组测量值都有误差。第二，如 果测量的是多组数据，在确定直线时， 应使测量值的坐标点分布在直线两侧， 如果有远离直线的点应舍去。
▪ 一定质量的气体在温度不变的情况下，发
生的状态变化叫做等温变化
▪ 采用的方法：控制变量法
三、实验探究
猜想
试验探究
采用仪器
一定质量的气 体，在温度不 变时，其压强 与体积之间有 何关系？
• 研究对象是什么？
•如何控制气体的质量 m、温度T保持不变
• 如何改变压强P、 体 积V
•如何测量压强P、体 积V？
1
文字表述
一定质量某种气体，在温度不变的 情况下，压强p与体积V成反比。
2
公式表示
pV=常数 或p1V1=p2V2
四 、试验结论---玻意耳定律
3
图像表述
p
p
·A
·A
0
1/V 0
V
4
使用范围
温度不太低，压强不太大
思考与讨论
▪ 同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判
断那条等温线是表示温度较高的情形吗？你是根 据什么理由作出判断的？
§1. 气体的等温变化
一 问题的引入 ▪ 生活实例：夏天打足气的自行车在烈日下曝
晒，会出现什么现象？原因是什么
▪ 动手：用一个注射器密闭一定质量的空气，
缓慢的推动活塞，同学们观察活塞中空气体 积变化？思考压强的变化？
▪ 气体状态变化：(P1、V1、T1) (P1、V1、T1)
二 研究的课题：气体的等温变化
气体压强计算:
类型
思路 方法 步骤
1.液体密封气体
2.容器密封气体
3.气缸密封气体
1.定对象 2.分析力 3.用规律
整体 部分
缸体 活塞
密封气体
静态∑F外=0
动态∑F外=ma
气体压强的计算方法（一）——参考液片法
1 .计算的主要依据是液体静止力学知识。
① 液面下h深处的压强为p= gh。
② 液面与外界大气相接触。则液面下h处的压强为