气体实验定律(一)ppt课件
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气体的等温变化课件
在化学反应动力学研究中，气体的等温变化原理被用于研 究化学反应速率与温度的关系，为化学反应机理和动力学 模型的研究提供重要依原理是研究热力学性质 和状态方程的重要基础，如范德华方程、维里方程等。
在日常生活中的应用
压力锅
温度调节
压力锅是利用气体的等温变化原理来 提高烹饪效率的厨房用具。通过加压 烹饪，可以缩短烹饪时间并保持食物 的营养和口感。
验结果的影响。
数据记录
准确记录实验数据，避 免遗漏或误差。
实验后处理
实验结束后，应关闭气 瓶阀门，清理实验装置
，确保实验室整洁。
04
等温变化的实验结果分析
实验数据记录与整理
数据记录
在实验过程中，需要详细记录气体的 温度、压力和体积等数据，确保数据 的准确性和完整性。
数据整理
将实验数据整理成表格或图表形式， 便于分析和比较不同条件下的实验结 果。
在日常生活中，温度调节设备如空调 、暖气等都利用了气体的等温变化原 理。通过调节温度和压力，实现室内 温度的调节和控制。
气球和飞艇
气球和飞艇利用气体的等温变化原理 来调节浮力和姿态。通过充气和放气 ，气球和飞艇可以实现升空、悬浮和 下降等动作。
感谢您的观看
THANKS
如化工、制药、食品加工 等领域，利用等温变化原 理进行气体分离、液化、 压缩等操作。
科学实验研究
在实验室中模拟等温变化 过程，研究气体性质和反 应机理。
02
理想气体定律
理想气体定律的表述
理想气体定律的表述
在等温、等压条件下，气体的体积与气体的物质的量成正比。
公式表示
V1/n1=V2/n2 或 p1V1=p2V2
理想气体定律的适用范围
适用范围
在日常生活中的应用
压力锅
温度调节
压力锅是利用气体的等温变化原理来 提高烹饪效率的厨房用具。通过加压 烹饪，可以缩短烹饪时间并保持食物 的营养和口感。
验结果的影响。
数据记录
准确记录实验数据，避 免遗漏或误差。
实验后处理
实验结束后，应关闭气 瓶阀门，清理实验装置
，确保实验室整洁。
04
等温变化的实验结果分析
实验数据记录与整理
数据记录
在实验过程中，需要详细记录气体的 温度、压力和体积等数据，确保数据 的准确性和完整性。
数据整理
将实验数据整理成表格或图表形式， 便于分析和比较不同条件下的实验结 果。
在日常生活中，温度调节设备如空调 、暖气等都利用了气体的等温变化原 理。通过调节温度和压力，实现室内 温度的调节和控制。
气球和飞艇
气球和飞艇利用气体的等温变化原理 来调节浮力和姿态。通过充气和放气 ，气球和飞艇可以实现升空、悬浮和 下降等动作。
感谢您的观看
THANKS
如化工、制药、食品加工 等领域，利用等温变化原 理进行气体分离、液化、 压缩等操作。
科学实验研究
在实验室中模拟等温变化 过程，研究气体性质和反 应机理。
02
理想气体定律
理想气体定律的表述
理想气体定律的表述
在等温、等压条件下，气体的体积与气体的物质的量成正比。
公式表示
V1/n1=V2/n2 或 p1V1=p2V2
理想气体定律的适用范围
适用范围
《气体实验定律》课件
气体实验定律
本次PPT课件介绍气体实验定律，通过详细讲解气体基本概念、测量方法以及 各个定律的表述、图示和应用范例，帮助您掌握气体的重要性和应用场景。
气体基本概念
气体特征
气体是一种没有定形的物质，具有压强、体积、温度等特征。
气体基本假定
气体的分子间距很大，气体分子间的相互作用力很小，在运动中自由碰撞，其碰撞、弹性和 速率服从一定的统计规律。
利用装置测量气体的体积和摩尔数，验
证摩尔定律。
3
算式推导和应用范例
通过摩尔方程，摩尔分数、分子式、密 度等重要物理量均可计算。
理想气体状态方程
方程表述
最基本的气体定理，表示一定条 件下物质的压强、体积、摩尔数 和温度之间的关系。
实验验证和限制条件
不能过于密集，分子间距离应远 大于分子本身大小，才符合理想 气体状态。
算式推导和应用范例
应用理想气体状态方程，可计算 摩尔质量、分子速率、凝固和沸 点等重要物理量。
总结
1 回顾气体实验定律
玛丽蒙德定律、查理定律、摩尔定律和理想气体状态方程，为研究气体的性质和应用提 供了重要的定律基础。
2 总结应用场景和限制
虽然这些定律和方程都有各自的应用场景，但其在实际应用过程中需要考虑到各种限制 条件，并且需要进行多个参数的测量和计算。
气体标准状态
一个标准大气压下、温度为 0℃ 时，单位体积气体的质量为 1.293g，称为标准状态。
玛丽蒙德定律
定律表述
实验装置图示
相同温度和压强下，不同气体的 体积与它们的摩尔数成直接正比。
摆放实验装置，通过测量容器的 体积变化、压强和物质的摩尔数 的比值，验证定律表述。
算式推导和应用范例
通过玛丽蒙德方程，可计算沸点 和密度等物理量。
本次PPT课件介绍气体实验定律，通过详细讲解气体基本概念、测量方法以及 各个定律的表述、图示和应用范例，帮助您掌握气体的重要性和应用场景。
气体基本概念
气体特征
气体是一种没有定形的物质，具有压强、体积、温度等特征。
气体基本假定
气体的分子间距很大，气体分子间的相互作用力很小，在运动中自由碰撞，其碰撞、弹性和 速率服从一定的统计规律。
利用装置测量气体的体积和摩尔数，验
证摩尔定律。
3
算式推导和应用范例
通过摩尔方程，摩尔分数、分子式、密 度等重要物理量均可计算。
理想气体状态方程
方程表述
最基本的气体定理，表示一定条 件下物质的压强、体积、摩尔数 和温度之间的关系。
实验验证和限制条件
不能过于密集，分子间距离应远 大于分子本身大小，才符合理想 气体状态。
算式推导和应用范例
应用理想气体状态方程，可计算 摩尔质量、分子速率、凝固和沸 点等重要物理量。
总结
1 回顾气体实验定律
玛丽蒙德定律、查理定律、摩尔定律和理想气体状态方程，为研究气体的性质和应用提 供了重要的定律基础。
2 总结应用场景和限制
虽然这些定律和方程都有各自的应用场景，但其在实际应用过程中需要考虑到各种限制 条件，并且需要进行多个参数的测量和计算。
气体标准状态
一个标准大气压下、温度为 0℃ 时，单位体积气体的质量为 1.293g，称为标准状态。
玛丽蒙德定律
定律表述
实验装置图示
相同温度和压强下，不同气体的 体积与它们的摩尔数成直接正比。
摆放实验装置，通过测量容器的 体积变化、压强和物质的摩尔数 的比值，验证定律表述。
算式推导和应用范例
通过玛丽蒙德方程，可计算沸点 和密度等物理量。
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-PPT课件
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
小结：
• 一定质量的气体在等容变化时，遵守查理定 律． 一定质量的气体在等压变化时，遵守盖 · 吕萨 克定律．
•
气体实验定律(Ⅱ)
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）．
4．等容线 （ l ）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 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．
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。
二、等压过程
1 ．等压过程：气体在压强不变的情况下发 生的状态变化过程叫做等压过程． 2．一定质量气体的等压变化．
可得到，气体温度升 高，压强增大；气体 温度降低，压强减小.
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
高中物理课件.理想气体状态方程(1)
高中物理
理想气体方程（1）
一、一定质量气体三个状态参量间的关系
• 由气体实验定律可知，一定质量的某种气体压强与体积和热力学温度的 关系分别为：
可以写成：
p 1 V
pT或 V
pT
pcT V
或写成： pV C （恒量） T
• 上式表明，一定质量的理想气体，尽管ｐ、Ｖ、Ｔ着三个参量都可以 改变，但是 pV/T 是不变的，总等于一个常量 Ｃ．
1．理想气体：为研究气体性质的方便，可以设想一种气体，能严格
遵守pV/T =C（恒量）
（1）理想气体的宏观描述：能够严格遵守气体三个实验定律（或严格遵守） 的气体叫做理想气体． （2）理想气体的微规模型：我们把分子间不存在相互作用力（除碰撞外）， 并且分子是没有大小的质点的气体叫做理想气体． （3）理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型． 理想气体是不存在的，但在温度不太低，压强不太大的情况下，可将实际气体 看做是理想气体．
• 设气体从状态１( p1V1T1) 变到状态２(p2V2T2)则有
p1V1 p2V2
T1
T2
（1）上式从气体实验定律推导而得． （2）成立条件：气体质量一定． （3）在温度不太低，压强不太大时，各种气体质量一定时，状态变化 能较好地符合上述关系，但不满足此条件时上式与实际偏差较大．
二、理想气体的状态方程
2．理想气体的状态方程
pV C 或 T
p1V1 p2V2
T1
T2
注意：式中的C是一个恒量，与气体的质量和种类有关．
小结
• 实际气体在温度不太低、压强不太大时可看做理想气体． • 一定质量的某种理想气体的状态方程为：
pV C 或 T
p1V1 p2V2
T1
T2
学
理想气体方程（1）
一、一定质量气体三个状态参量间的关系
• 由气体实验定律可知，一定质量的某种气体压强与体积和热力学温度的 关系分别为：
可以写成：
p 1 V
pT或 V
pT
pcT V
或写成： pV C （恒量） T
• 上式表明，一定质量的理想气体，尽管ｐ、Ｖ、Ｔ着三个参量都可以 改变，但是 pV/T 是不变的，总等于一个常量 Ｃ．
1．理想气体：为研究气体性质的方便，可以设想一种气体，能严格
遵守pV/T =C（恒量）
（1）理想气体的宏观描述：能够严格遵守气体三个实验定律（或严格遵守） 的气体叫做理想气体． （2）理想气体的微规模型：我们把分子间不存在相互作用力（除碰撞外）， 并且分子是没有大小的质点的气体叫做理想气体． （3）理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型． 理想气体是不存在的，但在温度不太低，压强不太大的情况下，可将实际气体 看做是理想气体．
• 设气体从状态１( p1V1T1) 变到状态２(p2V2T2)则有
p1V1 p2V2
T1
T2
（1）上式从气体实验定律推导而得． （2）成立条件：气体质量一定． （3）在温度不太低，压强不太大时，各种气体质量一定时，状态变化 能较好地符合上述关系，但不满足此条件时上式与实际偏差较大．
二、理想气体的状态方程
2．理想气体的状态方程
pV C 或 T
p1V1 p2V2
T1
T2
注意：式中的C是一个恒量，与气体的质量和种类有关．
小结
• 实际气体在温度不太低、压强不太大时可看做理想气体． • 一定质量的某种理想气体的状态方程为：
pV C 或 T
p1V1 p2V2
T1
T2
学
03_气体实验定律(计算)
大？ • （2）现保持管内封闭气体温度不变，用竖直向上的力F缓慢地 拉动活塞．当活塞上升到某一位置时停止移动，此时F＝6.4N， 则这时管内外水面高度差为多少？管内气柱长度多大？ • （3）再将活塞固定住，改变管内气体的温度，
• 使管内外水面相平，此时气体的温度是多少？
专题三 气体的实验定律
三、盖.吕萨克定律:一定质量的气体,在压强不变的 情况下,气体体积的与热力学温度成正比.
等压线:
专题三 气体的实验定律
一、玻意耳定律:一定质量的气体,在温度不变的情况下,气 体的压强与体积成反比. 公式: PV=恒量 P1 V1 =P2 V2
二、查理定律:一定质量的气体,在体积不变的情况下,气体 的压强与热力学温度成正比. 公式: P1/ T1 =P2 /T2 P/ T =P / T
• （1）当管子转过900到水平位置时， • 求管中空气柱的长度； • （2）为求管子转过1800开口向下时
• 管中空气柱的长度，
• 10.42cm • 12cm
•
一根截面积均匀粗细不计的U形管两侧长度均为50 cm， 水平部分长度为30 cm，且左侧管口封闭，右侧管口敞开， 如右图所示。管内灌有水银，左边水银上方的空气柱长度为 40 cm，右边水银面离管口30 cm。（大气压强为75 cmHg，环 境温度为27 0C）
• （1）若在气温为27℃时，用该气压计测得的气压读 数为64cmHg，则实际气压应为多少cmHg？
• （2）若在气温为7℃时，用该气压 • 计测得的气压读数为68cmHg，则实 • 际气压应为多少cmHg？
• 69cmHg
• 73.25cmHg
•
如图，长L＝100cm，粗细均匀的玻璃管一端封 闭。水平放置时，长L0＝50cm的空气柱被水银柱封 住，水银柱长h＝30cm。将玻璃管缓慢地转到开口 向下和竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有 h＝15cm的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度 始终保持不变，大气压强p0＝75cmHg。求：
• 使管内外水面相平，此时气体的温度是多少？
专题三 气体的实验定律
三、盖.吕萨克定律:一定质量的气体,在压强不变的 情况下,气体体积的与热力学温度成正比.
等压线:
专题三 气体的实验定律
一、玻意耳定律:一定质量的气体,在温度不变的情况下,气 体的压强与体积成反比. 公式: PV=恒量 P1 V1 =P2 V2
二、查理定律:一定质量的气体,在体积不变的情况下,气体 的压强与热力学温度成正比. 公式: P1/ T1 =P2 /T2 P/ T =P / T
• （1）当管子转过900到水平位置时， • 求管中空气柱的长度； • （2）为求管子转过1800开口向下时
• 管中空气柱的长度，
• 10.42cm • 12cm
•
一根截面积均匀粗细不计的U形管两侧长度均为50 cm， 水平部分长度为30 cm，且左侧管口封闭，右侧管口敞开， 如右图所示。管内灌有水银，左边水银上方的空气柱长度为 40 cm，右边水银面离管口30 cm。（大气压强为75 cmHg，环 境温度为27 0C）
• （1）若在气温为27℃时，用该气压计测得的气压读 数为64cmHg，则实际气压应为多少cmHg？
• （2）若在气温为7℃时，用该气压 • 计测得的气压读数为68cmHg，则实 • 际气压应为多少cmHg？
• 69cmHg
• 73.25cmHg
•
如图，长L＝100cm，粗细均匀的玻璃管一端封 闭。水平放置时，长L0＝50cm的空气柱被水银柱封 住，水银柱长h＝30cm。将玻璃管缓慢地转到开口 向下和竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有 h＝15cm的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度 始终保持不变，大气压强p0＝75cmHg。求：
《理想气体的状态方程1》(课件)8.3
(1)求此时气体的压强。
(2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的
压力使气体体积恢复到V0，求此时气体的压强。
2.一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平
固定放置的气缸内，开始时气体体积为 V0，温度 为 27℃，在活塞上施加压力，将气体体积压缩到
2 3V0
温度升高到
57℃，设大气压强
p0＝1.0×105Pa，
T1
T2
选项B正确.
例题2: 一水银气压计中混进了空气，因 而在27℃，外界大气压为758mmHg时，这个 水银气压计的读数为738mmHg，此时管中水 银面距管顶80mm，当温度降至-3℃时，这个 气压计的读数为743mmHg， 求此时的实际大气压值为 多少mmHg？
解：以混进水银气压计的空气为研究对象
不计活塞的质量以及它与气缸间摩擦．
(1)求此时气体的压强。
(2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的
压力使气体体积恢复到V0，求此时气体的压强。
答案：(1)1.65×105Pa (2)1.1×105Pa
解析：(1)由理想气体的状态方程pT0V0 0＝pT1V1 1 得：1.0(2×731＋05P2a7× )KV0＝(2p713×＋235V70)K， 所以1.0×310005PKa×V0＝p13×3023KV0，p1＝1.65×105Pa. (2)由玻意耳定律 p1V1＝p2V2，得 1．65×105Pa×23V0＝p2×V0，所以 p2＝1.1×105Pa.
解：以混进水银气压计的空气为研究对象 初状态： p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K 末状态： p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3 T2=273+（-3）=270K
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
2第一章 热力学第一定律及其应用(1)
第一章 热力学第一定律
•
1-1
气体
一、气体基本实验定律 1、波义耳（R.Boyle）定律 在恒温条件下，一定量任何气体的体积 V均不其压力P成反比。 PV=常数 （n，T 恒定） 1-1
• 2. 盖-吕萨克（Ray-Lussac）定律 在恒压条件下，一定量任何气体的体 积均与其温度T成正比。 V/T=常数 （n，P 恒定） 1-2 • 3.阿伏加德罗（A.Avogado）定律 在相同温度、压力下，等体积的任何 气体均含有相同的分子个数。在相同 温度、压力下，任何气体的摩尔体积 相等。（101325Pa，273.15K， Vm=22.414dm3 ）
综合上述两项修正，可得
(P a
2 Vm
)(V m b) RT
三、气体的液化及临界状态
• 同物质的P—Vm图曲线相似，都有临界点C。温度高于此 点时，将丌再存在通过加大压力使气体液化的可能。 • 临界温度 : 气体加压液化所允许的最高温度称为临界温度， 用TC表示。 • 临界压力:气体在临界温度下液化所需的最小压力称为临 界压力，用PC表示。 • 临界体积:气体在临界温度、临界压力下的摩尔体积称为 临界体积，用VC表示。TC、PC、VC总称为物质的临界参数， 是物质的特性常数。
B 1 k
B 1
在相同温度相同体积下
PB / P n B / n B y B
B
分压定律可写为
PB yB P
理想气体或实际气体均成立
2、阿马格特（Amagat)分体积定律
• 混合气体的总体积，等于各气体在相同温度、压力条件下 所占有的分体积之和。
V V1 V 2 V k V B
B 1
k
nB RT VB P
•
1-1
气体
一、气体基本实验定律 1、波义耳（R.Boyle）定律 在恒温条件下，一定量任何气体的体积 V均不其压力P成反比。 PV=常数 （n，T 恒定） 1-1
• 2. 盖-吕萨克（Ray-Lussac）定律 在恒压条件下，一定量任何气体的体 积均与其温度T成正比。 V/T=常数 （n，P 恒定） 1-2 • 3.阿伏加德罗（A.Avogado）定律 在相同温度、压力下，等体积的任何 气体均含有相同的分子个数。在相同 温度、压力下，任何气体的摩尔体积 相等。（101325Pa，273.15K， Vm=22.414dm3 ）
综合上述两项修正，可得
(P a
2 Vm
)(V m b) RT
三、气体的液化及临界状态
• 同物质的P—Vm图曲线相似，都有临界点C。温度高于此 点时，将丌再存在通过加大压力使气体液化的可能。 • 临界温度 : 气体加压液化所允许的最高温度称为临界温度， 用TC表示。 • 临界压力:气体在临界温度下液化所需的最小压力称为临 界压力，用PC表示。 • 临界体积:气体在临界温度、临界压力下的摩尔体积称为 临界体积，用VC表示。TC、PC、VC总称为物质的临界参数， 是物质的特性常数。
B 1 k
B 1
在相同温度相同体积下
PB / P n B / n B y B
B
分压定律可写为
PB yB P
理想气体或实际气体均成立
2、阿马格特（Amagat)分体积定律
• 混合气体的总体积，等于各气体在相同温度、压力条件下 所占有的分体积之和。
V V1 V 2 V k V B
B 1
k
nB RT VB P
2013高三物理一轮复习课件：第十一章 气体实验定律 理想气体
11
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(3)成立条件：①温度不太低(与室温相比)；②压强不太 大(与大气压相比)； ③气体的质量保持不变； ④气体的体积保 持不变． (4)等容变化的图像 ①由函数式 p＝CT 可知，在 p－T 坐标系中，等容线是 一条通过坐标原点的倾斜的直线，如图所示；②必须明确： 质量一定的气体，不同等容线的直线斜率不同，斜率越小， 体积越大，如图所示，V2>V1.
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， 它的压强跟热力学温度成正比，这个规律叫做查理定律． p (2)数学表达式：T＝C. 对于一定质量的某种气体， 在两个确定的状态Ⅰ(p1、V0、 T1)和Ⅱ(p2、V0、T2)下有 p1 p2 p1 T1 ＝ 或 ＝ . T1 T2 p2 T2
18 速度 □快．
19 3．液体与气体接触的表面存在的一个薄层叫□表面层．
28
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20 4．液体各部分间相互吸引的力叫 □表面张力．因为表
面层内分子间距离比液体内分子间距离大，而液体内部分子 引力和斥力在通常情况下可认为等于零，所以表面层内分子 之间表现为引力，从而一部分液面与另一部分液面有相互作 用力，液面的表面张力使液面具有收缩的趋势．
第二讲 气体定律 物态和物态变化
考点知识诊断
热点题型探 究
难点能力突 破
课后作业
3
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考点知识诊断
4
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高中物理固体液体气体的实验定律知识点总结课件新人教版选修-精品.ppt
即相对湿度(B)＝同水温蒸下气水的的实饱际和压汽强压pps×100%.
• 四、气体
• 1．气体的三个状态参量：________、______、________.
• 2．气体的实验定律
• (1)玻意耳定律
• ①公式：PV＝恒量，或________．
• ②微观解释：一定质量的理想气体，分子的总数是一定的， 在温度保持不变时，分子的平均动能保持不变，气体的体 积减小到原来的几分之一，气体的密度就增大到原来的几 倍，因此压强就增大到原来的几倍，反之亦然，所以气体 的压强与体积成反比．
实际气体在________不太大(与________相比)、 ________不太低(与________相比)的情况下，可视为理想 气体． • ②理想气体无________，其内能仅由________和气体的 ________来决定．
③状态方程：pTV＝恒量，或pT1V1 1＝pT2V2 2.
• 答案： • 一、1.晶体 非晶体 有 没有 2.(2)有规则 不
(3)盖·吕萨克定律
①公式：VT＝恒量，或VT11＝VT22.
• ②微观解释：一定质量的理想气体，当温度 升高时，气体分子的平均动能增加；要保持 压强不变，必须减小单位体积内的分子个数， 即增大气体的体积．
• (4)理想气体状态方程 • ①理想气体：任何条件下始终遵守气体________的气体，
对器壁频繁持续的碰撞产生的．压强数值上等于大 量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．
• (2)明确气体压强的决定因素 • 气体分子密集程度与平均动能．
• 4．气体实验定律的微观解释
• (1)一定质量的气体，分子的总数是一定的，在温度 保持不变时，分子的平均动能保持不变，气体的体 积减小到原来的几分之一，气体的密集程度就增大 到原来的几倍，因此压强就增大到原来的几倍，反 之亦然，所以气体压强与体积成反比，这就是玻意 耳定律．
• 四、气体
• 1．气体的三个状态参量：________、______、________.
• 2．气体的实验定律
• (1)玻意耳定律
• ①公式：PV＝恒量，或________．
• ②微观解释：一定质量的理想气体，分子的总数是一定的， 在温度保持不变时，分子的平均动能保持不变，气体的体 积减小到原来的几分之一，气体的密度就增大到原来的几 倍，因此压强就增大到原来的几倍，反之亦然，所以气体 的压强与体积成反比．
实际气体在________不太大(与________相比)、 ________不太低(与________相比)的情况下，可视为理想 气体． • ②理想气体无________，其内能仅由________和气体的 ________来决定．
③状态方程：pTV＝恒量，或pT1V1 1＝pT2V2 2.
• 答案： • 一、1.晶体 非晶体 有 没有 2.(2)有规则 不
(3)盖·吕萨克定律
①公式：VT＝恒量，或VT11＝VT22.
• ②微观解释：一定质量的理想气体，当温度 升高时，气体分子的平均动能增加；要保持 压强不变，必须减小单位体积内的分子个数， 即增大气体的体积．
• (4)理想气体状态方程 • ①理想气体：任何条件下始终遵守气体________的气体，
对器壁频繁持续的碰撞产生的．压强数值上等于大 量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．
• (2)明确气体压强的决定因素 • 气体分子密集程度与平均动能．
• 4．气体实验定律的微观解释
• (1)一定质量的气体，分子的总数是一定的，在温度 保持不变时，分子的平均动能保持不变，气体的体 积减小到原来的几分之一，气体的密集程度就增大 到原来的几倍，因此压强就增大到原来的几倍，反 之亦然，所以气体压强与体积成反比，这就是玻意 耳定律．
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。
《气体的性质》课件
2 绝对零度
绝对零度是气体理论中的最低温度，对应于气体的最小分子运动。
3 绝对温度尺度
绝对温度尺度是以绝对零度为0，单位为Kelvin。
气态分子的平均速率及其分布
分子速率
气体分子以高速运动，其平均 速率与温度成正比。
分子分布
气体分子的速率分布呈高斯分 布，其中包括较慢和较快的分 子。
温度与分子速率
气体的比热及其意义
1 比热定义
比热是指气体单位质量 在单位温度变化下吸收 或释放的热量。
2 比热的重要性
比热与气体的分子结构 和能量转移过程有关， 用于分析热力学过程和 热传导等问题。
3 比热的测量
比热可以通过实验方法 进行测量，例如加热实 验和热容量测定。
气体的扩散与渗透
1
扩散
气体分子通过自由运动和碰撞的方式在空间中扩散。
温度的增加会导致气体分子的 速率增加，碰撞次数增多。
气体的热力学过程及其分类
热力学过程
热力学过程是指气体在不同条件下的状态变 化，可分为等压、等体、等温和绝热过程。
等体过程
等体过程中，气体的体积保持不变，压强发 生变化。
等压过程
等压过程中，气体的压强保持不变，体积发 生变化。
等温过程
等温过程中，气体的温度保持不变，压强和 体积共同变化。
2
渗透
气体在不同压强条件下通过孔隙或薄膜渗透。
3
浓度差异
气体扩散和渗透的速率取决于浓度差异和温度。
费曼和玻尔兹曼分布定律
分布定律
费曼和玻尔兹曼分布定律描述 了气体分子在空间中随机运动 的分布。
分子碰撞
气体分子间的碰撞和运动决定 了气体的宏观性质。
分布曲线
费曼和玻尔兹曼分布定律的结 果可以用分布曲线表示，反映 了分子速率的概率分布。
绝对零度是气体理论中的最低温度，对应于气体的最小分子运动。
3 绝对温度尺度
绝对温度尺度是以绝对零度为0，单位为Kelvin。
气态分子的平均速率及其分布
分子速率
气体分子以高速运动，其平均 速率与温度成正比。
分子分布
气体分子的速率分布呈高斯分 布，其中包括较慢和较快的分 子。
温度与分子速率
气体的比热及其意义
1 比热定义
比热是指气体单位质量 在单位温度变化下吸收 或释放的热量。
2 比热的重要性
比热与气体的分子结构 和能量转移过程有关， 用于分析热力学过程和 热传导等问题。
3 比热的测量
比热可以通过实验方法 进行测量，例如加热实 验和热容量测定。
气体的扩散与渗透
1
扩散
气体分子通过自由运动和碰撞的方式在空间中扩散。
温度的增加会导致气体分子的 速率增加，碰撞次数增多。
气体的热力学过程及其分类
热力学过程
热力学过程是指气体在不同条件下的状态变 化，可分为等压、等体、等温和绝热过程。
等体过程
等体过程中，气体的体积保持不变，压强发 生变化。
等压过程
等压过程中，气体的压强保持不变，体积发 生变化。
等温过程
等温过程中，气体的温度保持不变，压强和 体积共同变化。
2
渗透
气体在不同压强条件下通过孔隙或薄膜渗透。
3
浓度差异
气体扩散和渗透的速率取决于浓度差异和温度。
费曼和玻尔兹曼分布定律
分布定律
费曼和玻尔兹曼分布定律描述 了气体分子在空间中随机运动 的分布。
分子碰撞
气体分子间的碰撞和运动决定 了气体的宏观性质。
分布曲线
费曼和玻尔兹曼分布定律的结 果可以用分布曲线表示，反映 了分子速率的概率分布。
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V
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10
p/105 Pa
3
实 验2
1
0
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4
V11
p/105 Pa
3
实 验2
Байду номын сангаас
1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
12
1/V
实验结论
在温度不变时，压强p和体积V成反比。
结 论
13
玻意耳定律
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、公式表述：pV=常数 或p1V1=p2V2
气体实验定律（I）
1
复
气体的状态参量
习
1、温度
热力学温度T ：开尔文 T = t ＋ 273 K
2、体积
体积 V 单位：有L、mL等
3、压强
压强 p 单位：Pa（帕斯卡）
2
引
问题
入
一定质量的气体，它的温度、体积
和压强三个量之间变化是相互对应的。 我们如何确定三个量之间的关系呢？
3
引
方法研究
入
☆ 控制变量的方法
3、图像表述：
p
p
·A
·A
0
1/V 0
V
14
说
需要注意的问题
明
• 研究对象:一定质量的气体
• 适用条件:温度保持不变化
• 适用范围：温度不太低，压强不太大
15
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？
p
23 1 0
结论:t3>t2>t1
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“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”，
4
引
问题
入
我们在以前的学习中，也曾经采用过
“控制变量的方法”来研究三个变量之间 的关系：
1、牛顿第二定律（α、F、m）；
2、…
5
引
引言
入
今天，我们便来研究气体的三个状态 参量T、V、p之间的关系。
8
演示实验(看课本）
实
（1）研究的是哪一部分气体?
验
（2）怎样保证 T 不变?
（3）如何改变 p ? ——根据高度差
（4）如何测 V ?
9
实
验
次
实验数据的处理
数
1
2
3
4
5
压强（×105Pa)
3 . 0 2.5 2 . 0 1 . 5 1.0
体 积 ( L ) 1 . 3 1.6 2 . 0 2 . 7 4 . 0
首先，我们来研究：当温度（ T ）保 持不变时，体积（ V ）和压强（ p ）之间 的关系。
6
气体的等温变化
授 课 1、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。
2、实验研究
7
2、实验研究
实 验
（1）实验目的： 在温度保持不变时，研究一定质量
气体的压强和体积的关系 （2）实验数据的测量及分析
16
10
p/105 Pa
3
实 验2
1
0
1
2
3
4
V11
p/105 Pa
3
实 验2
Байду номын сангаас
1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
12
1/V
实验结论
在温度不变时，压强p和体积V成反比。
结 论
13
玻意耳定律
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、公式表述：pV=常数 或p1V1=p2V2
气体实验定律（I）
1
复
气体的状态参量
习
1、温度
热力学温度T ：开尔文 T = t ＋ 273 K
2、体积
体积 V 单位：有L、mL等
3、压强
压强 p 单位：Pa（帕斯卡）
2
引
问题
入
一定质量的气体，它的温度、体积
和压强三个量之间变化是相互对应的。 我们如何确定三个量之间的关系呢？
3
引
方法研究
入
☆ 控制变量的方法
3、图像表述：
p
p
·A
·A
0
1/V 0
V
14
说
需要注意的问题
明
• 研究对象:一定质量的气体
• 适用条件:温度保持不变化
• 适用范围：温度不太低，压强不太大
15
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？
p
23 1 0
结论:t3>t2>t1
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“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”，
4
引
问题
入
我们在以前的学习中，也曾经采用过
“控制变量的方法”来研究三个变量之间 的关系：
1、牛顿第二定律（α、F、m）；
2、…
5
引
引言
入
今天，我们便来研究气体的三个状态 参量T、V、p之间的关系。
8
演示实验(看课本）
实
（1）研究的是哪一部分气体?
验
（2）怎样保证 T 不变?
（3）如何改变 p ? ——根据高度差
（4）如何测 V ?
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实
验
次
实验数据的处理
数
1
2
3
4
5
压强（×105Pa)
3 . 0 2.5 2 . 0 1 . 5 1.0
体 积 ( L ) 1 . 3 1.6 2 . 0 2 . 7 4 . 0
首先，我们来研究：当温度（ T ）保 持不变时，体积（ V ）和压强（ p ）之间 的关系。
6
气体的等温变化
授 课 1、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。
2、实验研究
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2、实验研究
实 验
（1）实验目的： 在温度保持不变时，研究一定质量
气体的压强和体积的关系 （2）实验数据的测量及分析