高中物理 第八章 气体 2 气体的等容变化和等压变化互动课堂学案 新人教版选修3-3-新人教版高二选修3-3物理学案VIP专享VIP免费

2气体的等容变化和等压变化互动课堂疏导引导一、查理定律1.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：①气体质量一定.②气体体积不变.（2）实验过程：①在室温t1下封闭一定质量的气体在烧瓶中，记下气体的体积V1和压强p1=p0.②把烧瓶放入冰水混合物的容器里，记下这时温度为t2=0℃，调整压强计保持气体体积不变，记下压强p2=p0-h.如图8-2-1所示.图8-2-1③把烧瓶放在温度为t3的温水中,调整压强计保持气体体积不变,记下压强p3=p0+h′.（3）实验结论:一定质量的气体,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.查理定律也可表述为(与摄氏温度之间的关系)（1）定律:一定质量的气体,在体积不变的条件下,气体温度每升高(或降低)1℃,增加(或减少)的压强等于气体在0℃时压强的1/273.这条规律叫做查理定律.（2）公式：273100tpppt或)2731(01tpp其中pt是温度为t时的压强，p0是0℃时的压强.（3）等容曲线,如图8-2-2所示.图8-2-24.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:2211TpTp.（3）等容曲线,如图8-2-3所示.1图8-2-3二、盖·吕萨克定律1.等压变化气体在压强不变的情况下发生的状态变化叫等压变化.2.盖·吕萨克定律①内容:一定质量的气体在压强不变的情况下,它的体积跟热力学温度成正比.②数学表达式:CTV或2211TVTV.3.等压变化图象由函数式CTV,得V=CT.在V-T坐标系中,等压线是一条通过标原点的倾斜的直线.对于一定质量的气体,不同等压线的斜率不同.斜率越小,压强越大,如图8-2-4所示,p2＞p1.在V-t坐标系中,等压线不过坐标原点,但所有等压线的延长线都通过-273℃这一点,如图8-2-5所示.图8-2-4图8-2-5活学巧用1.一定质量的气体，在体积不变时，温度由50℃加热到100℃，气体的压强变化情况是（）A.气体压强是原来的2倍B.气体压强比原来增加了27350C.气体压强是原来的323373倍D.气体压强比原来增加了32350解析：根据查理定律压强增大了，每升高一度增加的压强是气体在0℃时压强的2731，因而只有C、D选项正确.答案：CD2.图8-2-6中能正确描述一定质量的气体等容变化规律的是（）2图8-2-6解析：由图知，A是等压变化，B、D是等容变化，C是等温变化因而选项B、D是正确的.答案：BD3.如图8-2-7所示，p表示压强，V表示体积，T表示热力学温度，t表示摄氏温度，各图中正确描述一定质量理想气体等压变化规律的是（）图8-2-7解析：一定质量的理想气体等压变化中，压强p不变，体积V与绝对温度T成正比.符合题干要求的选项为A、C.其中B图表示等温变化，D图中的图线在t轴上的交点如果是-273℃，则D表示等容变化，显然选项B、D不符合题干要求.答案：A、C4.上端开口竖直放置的玻璃管,内横截面积为0.10cm2.管中有一段15cm长的水银柱将一些空气封闭在管中,如图8-2-8,此时气体的温度为27℃.当温度升高到30℃时,为了使气体体积不变,需要再注入多少克水银?设大气压强为p0=75cmHg且不变.水银密度ρ=13.6g/cm3.图8-2-8解析：由于气温升高,压强不变,体积增大,使管中水银上移,为保持体积不变,应向管中再注入一定量的水银,增加的压强使体积减小与由于温度升高而增加的体积相互抵消,就能保持体积不变.设再注入水银柱长xcm.以封闭在管中气体为研究对象.初态:p1=p0+h=90cmHg,T1=300K.末态:p2=(90+x)cmHg,T2=303K.由查理定律:p2/T2=p1/T1得(90+x)/303=90/300得x=0.9cm则注入水银的质量:m=ρxS=13.6×0.9×0.10g=1.2g.答案：1.2g3