2.3查理定律和盖—吕萨克定律学习目标知识脉络1.知道什么是等容变化和等压变化.2.知道查理定律和盖—吕萨克定律的内容及表达式,会用定律解决相关问题.(重点、难点)3.知道p-T图像、V-T图像的物理意义,并会运用其分析、处理等容、等压变化过程.(难点)探究等容过程[先填空]1.等容变化一定质量的气体,在体积不变时,压强和温度的关系.2.查理定律(1)内容:一定质量的气体,在体积保持不变的条件下,压强与热力学温度成正比.(2)公式:=C或=.(3)等容变化的图像:p-t图像是不过原点的直线,表示p与t不是简单的正比关系,而是一次函数关系;p-T图像是过原点的一条直线,斜率表示C.(4)条件:气体的质量一定,体积保持不变.[再判断]1.在体积不变的条件下,压强与热力学温度成正比.(×)2.热力学温度T=t+273K,且ΔT=Δt.(√)3.一定质量的气体,压强与摄氏温度成正比.(×)[后思考]如果横轴用摄氏温度,则等容变化的pt图像是怎样的?【提示】根据T=t+273K,p=CT=C(t+273).当p=0时,t=-273℃,故pt图像为直线,但不通过坐标原点.1.查理定律的表述(1)==恒量(C)(2)=(3)=(p0是指0℃时该气体的压强)所以p=p0·=p0·=p0(1+)因此查理定律也可表述为:一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度每升高(或降低)1℃,增加(或减小)的压强等于它的0℃时压强的.2.等容线(1)p-t图中的等容线1①p-t图中的等容线是一条延长线通过横坐标-273.15℃的倾斜直线.②图231中纵轴上的截距p0是气体0℃时的压强.图231③等容线的斜率和气体的体积大小有关,体积越大,斜率越小,在图232中画一条平行于p轴的虚线,分别交等容线于A、B、C、D四点,分别过A、B、C、D四点向p轴作垂线,垂足分别为p1、p2、p3、p4,则p1<p2<p3<p4,那么VA>VB>VC>VD,即V1>V2>V3>V4.图232(2)p-T图中的等容线①p-T图中等容线是一条通过原点的倾斜直线.②斜率k==C(常数)与气体体积有关,体积越大,斜率越小.如图233所示,四条等容线的关系为:V1>V2>V3>V4.图2331.如图234所示为一定质量气体的等容线,下面说法中正确的是()图234A.直线AB的斜率是B.0℃时气体的压强为p0C.温度在接近0K时气体的压强为零D.BA延长线与横轴交点为-273℃E.压强p与温度t成正比【解析】在pt图像上,等容线的延长线与t轴的交点坐标为-273℃,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0K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】ABD22.用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便,但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸.我们通常用的可乐易拉罐容积V=335mL.假设在室温(17℃)下罐内装有0.9V的饮料,剩余空间充满CO2气体,气体压强为1atm.若易拉罐能承受的最大压强为1.2atm,则保存温度不能超过多少?【解析】本题为一定质量的气体发生等容变化,取CO2气体为研究对象.初态:p1=1atm,T1=(273+17)K=290K,末态:p2=1.2atm,T2待求.由查理定律=得T2==K=348K.t=(348-273)℃=75℃.【答案】75℃利用查理定律解题的一般步骤(1)明确研究对象,并判断是否满足其适用条件.(2)确定始末状态参量(p1、T1,p2、T2).(3)根据查理定律列方程求解(注意p1和p2、T1和T2统一单位).等压过程与盖—吕萨克定律[先填空]1.等压变化一定质量的气体,在压强不变的情况下,体积和温度的关系.2.盖-吕萨克定律(1)内容:一定质量的气体,在压强保持不变的条件下,体积与热力学温度成正比.(2)公式:=C或=.(3)等压变化的V-T图像:一定质量的气体的等压线是一条过原点的直线,斜率表示C.(4)条件:气体的质量一定,压强保持不变.[再判断]1.一定质量的气体,若体积变大,则温度一定升高.(×)2.一定质量的某种气体,在压强不变时,其VT图像是过原点的直线.(√)3.pV=C,=C,=C,三个公式中的常数C是同一个数值.(×)[后思考]相传三国时期著名的军事家、政治家诸葛亮被司马懿困于平阳,无法派兵出城求救.就在此关键时刻,诸葛亮发明了一种可以升空的信号灯——孔明灯,并成功进行了信号联络,其...