高中物理 第2章 气体 等容变化和等压变化学案 教科版选修3-3-教科版高二选修3-3物理学案VIP免费

等容变化和等压变化【学习目标】1．知道什么是等容变化和等压变化；2．知道查理定律内容及表达式；3．知道盖一吕萨克定律内容及表达式；4．知道图象和图象及物理意义；5．知道热力学温标；6．熟练利用查理定律及图象和图象分析解决相关问题．【要点梳理】要点一、气体的等容变化查理定律1．气体的等容变化气体的等容变化：气体体积保持不变的情况下所发生的状态变化叫等容变化．2．等容变化规律（1）实验条件：气体质量一定；气体体积不变．（2）实验过程：在室温下封闭一定质量的气体在烧瓶中，记下气体的体积和压强．把烧瓶放入冰水混合物的容器里。记下这时温度为，调整压强计保持气体体积不变，记下压强．如图所示．把烧瓶放在温度为的温水中，调整压强计保持气体体积不变，记下压强．（3）实验结论：一定质量的某种气体，在体积不变的条件下，气体的压强随温度升高而增大，随温度降低而减小．3．摄氏温标下的查理定律（1）定律：一定质量的某种气体，在体积不变的条件下，气体温度每升高（或降低），增加（或减小）的压强等于气体在时压强的．这条规律叫做查理定律．（2）公式：或。其中是温度为时的压强，是时的压强．（3）等容曲线，如图所示．要点诠释：图象：一定质量的某种气体，在等容过程中，压强与摄氏温度是一次函数关系，不是简单的正比例关系，等容线是一条延长线通过横轴的倾斜直线，且斜率越大，体积越小．图象纵轴的截距是气体在时的压强．4．热力学温标下的查理定律（1）定律：一定质量的气体，在体积不变的条件下，气体的压强跟热力学温度成正比．（2）公式：，或．（3）等容曲线，如图所示．要点诠释：图象：一定质量的某种气体，在等容过程中，气体的压强和热力学温度的图线是过原点的倾斜直线，如图所示，且，即体积越大，斜率越小．5．查理定律的微观解释一定质量的气体，说明气体总分子数不变；气体体积不变，则单位体积内的分子数不变；当气体温度升高时，说明分子的平均速率增大，则单位时间内，分子跟器壁单位面积碰撞的次数增多，且每次碰撞器壁产生的平均冲力增大，因此气体压强将增大．6．查理定律的适用条件对实际气体，温度不太低（与室温比较），压强不太大（与大气压相比）的情况．要点二、气体的等压变化，盖一吕萨克定律1．气体的等压变化气体在压强不变的情况下所发生的状态变化叫做等压变化．2．盖一吕萨克定律（1）一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，温度每升高（或降低），增加（或减少）的体积等于它在时体积的，这就是盖一吕萨克定律．其数学表达式为或．（2）采用热力学温标时，盖一吕萨克定律可表述为：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比．其数学表达式为或。（3）适用条件：对于实际气体，温度不太低（与室温比较），压强不太大（与大气压相比）的情况．3．和图象（1）图象：一定质量的某种气体，在等压过程中，气体的体积和热力学温度的图线是过原点的倾斜直线，如图甲所示，且，即压强越大，斜率越小．（2）图象：一定质量的某种气体，在等压过程中，体积与摄氏温度是一次线性函数，不是简单的正比例关系，如图乙所示，图象纵轴的截距是气体在时的体积，等压线是一条延长线通过横轴上的倾斜直线，且斜率越大，压强越小．要点三、两个重要的推论（1）一定质量的某种气体，从初状态（）开始，发生一个等容变化过程，其压强的变化量与温度的变化量间的关系为。这是查理定律的分比形式．（2）一定质量的某种气体从初状态（）开始发生等压变化，其体积的改变量与温度变化量之间的关系是。这是盖一吕萨克定律的分比形式．要点四、利用查理定律和盖一吕萨克定律解题的一般步骤、汞柱移动问题的分析方法1.利用查理定律和盖一吕萨克定律解题的一般步骤（1）确定研究对象，即某被封闭气体．（2）分析状态变化过程，明确初、末状态，确认在状态变化过程中气体的质量和体积保持不变．（3）分别找出初、末两状态的温度、压强或温度、体积．（4）根据查理定律和盖一吕萨克定律列方程求解．（5）分析所求结果是否合理．2．汞柱移动问题的分析方法（1）假设法用液柱或活塞隔开两部分气体，当气体温度变...