8.1 气体的等温变化一、学习目标 1、知道气体的状态及三个参量。2、掌握玻意耳定律，并能应用它解决气体的等温变化的问题、解释生活中的有关现象。3、知道气体等温变化的 pv 图象，即等温线。二、自主学习1、气体的状态及参量1）研究气体的性质，用 、 、 三个物理量描述气体的状态。描述气体状态的这三个物理量叫做气体的 。2）温度：温度是表示物体 的物理量，从分子运动论的观点看，温度标志着物体内部 的剧烈程度。在国际单位制中，用热力学温标表示的温度，叫做 温度。用符号 表示，它的单位是 ，简称 ，符号是 。热力学温度与摄氏温度的数量关系是：T= t+ 。3）体积：气体的体积是指气体 。在国际单位制中，其单位是 ，符号 。体积的单位还有升（L）毫升、 （mL）1L= m3，1mL= m3。4）压强： 叫做气体的压强，用 表示。在国际单位制中，压强的的单位是 ，符号 。气体压强常用的单位还有标准大气压（atm ）和毫米汞柱（mmHg） ，1 atm= Pa= mmHg。5）气体状态和状态参量的关系：对于一定质量的气体，如果温度、体积、压强这三个量 ，我们就说气体处于一定的状态中。如果三个参量中有两个参量发生改变，或者三个参量都发生了变化，我们就说气体的状态发生了改变，只有一个参量发生改变而其它参量不变的情况是 发生的。2、玻意耳定律1）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：一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强 p 与体积 v 成 。这个规律叫做玻意耳定律。2）玻意耳定律的表达式：pv=C（常量）或者 。其中 p1 、v 1 和 p2、v 2 分别表示气体在 1、2 两个不同状态下的压强和体积。3、气体等温变化的 pv 图象一定质量的气体发生等温变化时的 pv 图象如图所示。图线的形状为 。由于它描述的是温度不变时的 pv 关系，因此称它为 线。一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。例 1、求下列各图中的空气柱的压强（标准大气压强 p0=76cmHg，图中液体为水银水银柱长度为 25cm）变式、在粗细均匀的细玻璃管中部放置一水银柱，管两端封闭，当玻璃管水平放置时，水vpo t1t2银柱恰好在管中部，此时管内气体压强都为 76cmHg，当管竖直放置时，水银柱上部空气柱长为下部空气柱长的 2 倍，求管内水银柱的长度？例 2、.一定质量的气体，在做等温变化的过程中，下列物理量发生变化的有：（ ）A、气体的体积 B、单位体积内的分子数 C、气体的压强 D、分子总数例 3、一定质量的某种气体的体积为 20L 时，压强为 1.0105 Pa. 当气体发生等温变化，体积减小到 16L 时，压强为多大？例 4、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、有图可知 T1T 2D、有图可知 T1T 2变式、如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条 p 图线。由图可知（ ）V1A、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 图线的延长1线是经过坐标原点的C、T 1T 2 D、T 1T 2变式、如图所示，一定质量的气体由状态 A 变到状态 B 再变到状态 C 的过程，A、C 两点在同一条双曲线上，则此变化过程中（ ）A、从 A 到 B 的过程温度升高 B、从 B 到 C 的过程温度升高C、从 A 到 C 的过程温度先降低再升高 D、A、C 两点的温度相等vpo T1T2P1/v0T2T1VCOP BA8.2 气体的等容变化和等压变化学习目标1、掌握查理定律及其应用，理解 PT 图象的意义2、掌握盖吕萨克定律及其应用，理解 VT 图象的意义自主学习一、气体的等容变化1、法国科学家查理在分析了实验事实后发现，一定质量的气体在体积不变时，各种气体的压强与温度之间都有线性关系， 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 关系。但是，如果把图甲直线 AB 延长至与横轴相交，把交点当做坐标原点。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 。可以证明，当气体的压强不太大，温度不太低时，坐标原点代表的温度就是 。2、查理定律的内容：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 比。3、公式： 、 、 。4、气体在体积不变的情况下，发生的状态变化过程，叫做 过程。表示该过程的 PT 图象称为。一定质量的气体的等容线是 线。一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如图所示，其体积的大小关系是 。2、气体的等压变化1、盖吕萨克定律内容：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 T 成 比。2、公式： 、 、 。3、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程， 叫做 过程，表示变化过程的 VT 图象称为 。一定质量的某种气体的等压线是 线。图中是一定质量的某种气体在不同压强下的几条等压线，其压强的大小关系是 。例 1、下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是（ ）POPT/KOAAB Bt/0c 273.15甲 乙OPTV1V2V3OVTP1P2P3PTOPTOPTOPOt/0C-273A B C D例 2、灯泡内充有氮氩混合气体，如果要使灯泡内的混合气体在 500时的压强不超过1atm，在 20 下充气，灯泡内气体的压强至多能充到多少？变式、一个密闭的钢管内装有空气，在温度为 200C 时，压强为 1atm，若温度上升到800C，管内空气的压强为（ ）A、4atm B、1atm/4 C、1.2atm D、5atm/6例 3、水平放置，粗细均匀，两侧都封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为两部分如图所示，将玻璃管温度均匀升高的过程中，水银柱将（ ）A、向右移动 B、向左移动 C、始终不动 D、以上三种情况都有可能变式、一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由 00C 升高到 100C 时，其压强的增量为P 1，当它由 1000C 升高到 1100C 时，其压强的增量为P 2，则P 1 与P 2 之比是。例 4、如图所示，是一定质量的气体从状态 A 经 B 到状态 C 的 VT 图象，由图象可知（ ）A、P AP B B、P CP BC、P A PC D、P CP B变式、如图所示，是一定质量的气体从状态 A 经 B 到状态 C 的 PT 图象，由图象可知（ ）A、V AV B B、V BV C C、V B VC D、V AV C例 5、使一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序变化，图线 BC 是一段以纵、横轴为渐近线的双曲线。（1）已知气体在状态 A 的温度 TA=300K，求气体在状态 B、C 、D 的温度各是多少？（2）将上述状态变化过程在图乙中画出，图中要标明 A、B、C、D 四点，并且要画箭头表示变化的方向，说明每段图线各表示什么过程？20P/atmV/L244010 300A BCD1040V/LT/K300 6000203050甲 乙VO TABCPO TA BC