第一节 气体的等温变化第八章第八章 气体气体温度温度体积体积压强压强热力学温度热力学温度T ：开尔文：开尔文 T = t 273 K体积体积 V单位：有单位：有L、mL等等压强压强 p单位：单位：Pa（帕斯卡）（帕斯卡）气体的状态参量气体的状态参量气体的状态参量气体的状态参量复复复复习习习习几何性质几何性质:热学性质热学性质:力学性质力学性质:导学导学为什么夏天自行车轮为什么夏天自行车轮胎不能打足气？胎不能打足气？能说明这样做的道理么？能说明这样做的道理么？几何性质几何性质热学性质热学性质力学性质力学性质TVP复习：复习： 气体状态的描述气体状态的描述（气体的三个状态参量）（气体的三个状态参量）自行车轮胎被钉子扎了，过了一段时间自行车轮胎被钉子扎了，过了一段时间后，轮胎扁了后，轮胎扁了.情景情景1:情景情景2:夏天自行车轮胎打得过足，在日光照射夏天自行车轮胎打得过足，在日光照射下，容易爆胎，爆胎前。下，容易爆胎，爆胎前。判断下面两个情景中轮胎中气体的状态参量发判断下面两个情景中轮胎中气体的状态参量发生了什么变化？生了什么变化？-温度计温度计温度计温度计-容器的容积容器的容积容器的容积容器的容积-气压计气压计气压计气压计引入引入: :思考题思考题1.1.被封气体被封气体V V如何变化如何变化? ?2.2.是不是压强变大体积一定变小是不是压强变大体积一定变小? ?不一定如果不一定如果T T升高升高,P,P变大变大,V,V也可能大也可能大不一定不一定, ,如果给自行车轮胎充气如果给自行车轮胎充气,P,P增大增大, ,气体并没有变小气体并没有变小. .3.3.怎么样研究怎么样研究P.T.VP.T.V三者关系三者关系? ?控制变量法控制变量法( (一一) ) 气体的等温变化气体的等温变化m不变不变 T不变不变动手体验定性关系动手体验定性关系（等温变化过程中压强与体积的关系）（等温变化过程中压强与体积的关系）（二）实验探究（二）实验探究结论：结论：V减小，减小，P增大增大猜想：猜想： P、V反比反比定量研究：定量研究： 设计一个实验研究一定质量的气体在设计一个实验研究一定质量的气体在等温变化过程中压强与体积的定量关系等温变化过程中压强与体积的定量关系（二）实验探究（二）实验探究1、实验中的研究对象是什么？、实验中的研究对象是什么？2、如何控制气体的质量、如何控制气体的质量m、温度、温度T保持不变保持不变？3、如何改变压强、如何改变压强P、体积、体积V？4、如何测量压强、如何测量压强P、体积、体积V？猜想：猜想： P、V反比反比Mm横截面积横截面积S(M+m)gPsP0sh玻意耳实验的示玻意耳实验的示意图意图（1 1）研究的是哪一部分气体）研究的是哪一部分气体? ?（3 3）如何测）如何测 V V ? ?（4 4）如何测量）如何测量p p？如何改变？如何改变 p p ? ?根据高度差根据高度差数据数据数据数据测量空气柱的长度测量空气柱的长度（2 2）如何保证封闭气体的温度不变）如何保证封闭气体的温度不变? ?不能用手触摸玻璃管不能用手触摸玻璃管实验数据的处理实验数据的处理实验数据的处理实验数据的处理实实实实验验验验次次数数 12345压强（压强（105Pa)3 . 0 2.5 2 . 0 1 . 5 1 . 0体体积积( L ) 1 . 3 1.6 2 . 0 2 . 7 4 . 0p p/10 Pa10 Pa51/V V1 12 23 30 00.20.20.40.40.60.60.80.8实实实实验验验验探究结论：探究结论：探究结论：探究结论： 在温度不变时，压强在温度不变时，压强p p和体积和体积V V成反比。成反比。次次数数 12345压强（压强（105Pa)3.0 2.5 2.0 1.51.0体积体积(L)1.3 1.6 2.0 2.74.0p p/10 Pa5V V1 12 23 30 01 12 23 34 4次次数数 12345压强（压强（105Pa)3.0 2.5 2.0 1.51.0体积体积(L)1.3 1.6 2.0 2.74.0玻意耳定律玻意耳定律玻意耳定律玻意耳定律一定质量一定质量的理想气体，在温度保的理想气体，在温度保持不变的情况下，压强持不变的情况下，压强p p与与V V成反成反比，或压强比，或压强P P与体积与体积V V的乘积保持的乘积保持不变，即：不变，即：PV=PV=常量常量 一定质量的气体一定质量的气体，在温度不变的情况下在温度不变的情况下，它的压，它的压强跟体积成反比强跟体积成反比（三）玻意耳定律（三）玻意耳定律 1、内容：、内容：2、表达式：、表达式：3、图像：、图像：P1/VPV适用范围：适用范围：温度不太低，压强不太大温度不太低，压强不太大4.4.等温变化图象等温变化图象特点特点:(1)(1)等温线是双曲线的一支。等温线是双曲线的一支。(2)(2)温度越高温度越高, ,其等温线离原点越远其等温线离原点越远. . 同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断同一气体，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？理由作出判断的？Vp1230结论结论:t3t2t15 5、图象意义、图象意义(1)(1)物理意义物理意义: :反映压强随体积的变化关系反映压强随体积的变化关系(2)(2)点意义点意义: :每一组数据每一组数据-反映某一状态反映某一状态 (3)(3)结论结论: :体积缩小到原来的几分之一体积缩小到原来的几分之一, ,压压强增大到原来的几倍强增大到原来的几倍. .体积增大到原来的几体积增大到原来的几倍倍, ,它的压强就减小为原来的几分之一它的压强就减小为原来的几分之一. .P1/VPV用气体定律解题的步骤用气体定律解题的步骤1 1确定研究对象被封闭的气体确定研究对象被封闭的气体( (满足质量不变的条件满足质量不变的条件) )；2 2用一定的数字或表达式写出气体状态的初始条件用一定的数字或表达式写出气体状态的初始条件(p(p1 1，V V1 1，T T1 1，p p2 2，V V2 2，T T2 2) )；3 3根据气体状态变化过程的特点，列出相应的气体公根据气体状态变化过程的特点，列出相应的气体公式式( (本节课中就是玻意耳定律公式本节课中就是玻意耳定律公式) )；4 4将各初始条件代入气体公式中，求解未知量；将各初始条件代入气体公式中，求解未知量；5 5对结果的物理意义进行讨论对结果的物理意义进行讨论例例. . 某个容器的容积是某个容器的容积是10L10L，所装气体的压强是，所装气体的压强是202010105 5PaPa。如果温度保持不变，把容器的开关打开以。如果温度保持不变，把容器的开关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？设大气压后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？设大气压是是1.01.010105 5PaPa。解解 设容器原装气体为研究对象。设容器原装气体为研究对象。初态初态 p p1 1=20=2010105 5Pa VPa V1 1=10L T=10L T1 1=T=T末态末态 p p2 2=1.0=1.0105Pa V105Pa V2 2= =？L L T T2 2=T=T由玻意耳定律由玻意耳定律 p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2得得即剩下的气体为原来的即剩下的气体为原来的5 5。就容器而言，里面气体质量变了，似乎是变质量问题了，但若就容器而言，里面气体质量变了，似乎是变质量问题了，但若视容器中气体出而不走，就又是质量不变了。视容器中气体出而不走，就又是质量不变了。例题：例题：一定质量气体的体积是一定质量气体的体积是20L20L时，压时，压强为强为1 110105 5PaPa。当气体的体积减。当气体的体积减小到小到16L16L时，压强为多大？设气体时，压强为多大？设气体的温度保持不变。的温度保持不变。 答案：答案： 1.2510 5Pa