专题8.2+气体的等容变化和等圧変化-2017-2018学年高二物理人教版（选修3-3）+Word版含解析.docVIP

第八章 气体 第2节 气体的等容变化和等压変化 一、气体的等容变化 1．概念：一定质量的某种气体，在________不变时，压强随温度的变化叫做等容变化。 2．查理定律： （1）内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与________________成正比。 （2）公式：（C是比例常数）或。（3）条件：气体质量一定，________不变 3．图象： （1）p–T图象 一定质量的某种气体，在等容变化过程中，气体的压强p与热力学温度T的图线是过________的________，如图所示 （2）p–t图象 一定质量的某种气体，在等容变化过程中，气体的压强p与摄氏温度t的图线是一条延长线通过横轴上________的点的倾斜直线，如图所示，图象在纵轴的截距p0是气体在________时的压强。? 二、气体的等压变化 1．概念：一定质量的某种气体，在________不变时，体积随温度的变化叫做等压变化。 2．盖–吕萨克定律： （1）内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与________________成正比。 （2）公式：（C为比例常数）或。 （3）条件：气体________一定，压强________。 3．图象： （1）V–T图象 一定质量的某种气体，在等压变化过程中，气体的体积V与热力学温度T的图线是过________的________，如图所示。（2）V–t图象 一定质量的某种气体，在等压变化过程中，气体的体积V与摄氏温度t的图线是一条延长线通过横轴上________的点的倾斜直线，如图所示。 体积 热力学温度T 体积 原点 倾斜直线 –273.15 0 ℃ 压强 热力学温度T 质量 不变 原点 倾斜直线 –273.15 一、对查理定律的理解 1．查理定律的两种表述 （1）热力学温标下的表述： 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成正比，即pT。其表达式为或，写成等式的形式就是p=CT。 （2）摄氏温标下的表述： 一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低）1 ，增加（或减少）的压强为0 时压强p0的，表达式为p–p0=，p为t时的压强。 查理定律的两种描述是等价的，可以根据一个关系式推导出另一个关系式p–p0= p=。 由此可得即。 2．查理定律的适用条件 （1）气体质量一定，体积不变。 （2）（实际）气体的压强不太大，温度不太低（不低于零下几十摄氏度）。 3．利用查理定律解题的一般步骤 （1）确定研究对象，即被封闭的气体。 （2）分析被研究气体在状态变化时是否符合定律成立条件，即是否是质量和体积保持不变。 （3）确定初、末两个状态的温度、压强。 （4）按查理定律公式列式求解，并对结果进行讨论。 4．查理定律的重要推论 一定质量的某种气体从初状态（p、T）开始发生等容变化，其压强的变化量Δp与温度的变化量ΔT之间的关系为Δp。 【例题1】一定质量的气体，在体积不变时，温度由50 加热到100 （取T=t+273 K），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 C．气体压强是原来的3倍 D．气体压强比原来增加了 参考答案：D 试题解析：根据查理定律得p2即气体的压强是原来的倍，选项A、C均错误。由得，即Δp=，可见气体的压强比原来增加了，选项D正确，选项B错误。 二、对盖–吕萨克定律的理解 1．盖–吕萨克定律的两种表述 （1）热力学温标下的表述： 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比，即VT，其表达式为。 （2）摄氏温标下的表述： 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）1 ，增加（或减小）的体积是0 时的体积V0的，表达式为，V为温度t时的体积。 盖–吕萨克定律的两种描述是等价的，可以根据一个关系式推导出另一个关系式：?V。 由此可得，即。 2．盖–吕萨克定律的适用条件 （1）气体质量一定，压强不变。 （2）（实际）气体的压强不太大，温度不太低（不低于零下几十摄氏度）。 3．利用盖–吕萨克定律解题的一般步骤 （1）确定研究对象，即被封闭气体。 （2）分析被研究气体在状态变化时是否符合定律成立的条件，即是不是质量和压强保持不变。 （3）分别找出初、末两状态的温度、体积。 （4）根据盖–吕萨克定律列方程求解，并对结果进行讨论。 4．盖–吕萨克定律的重要推论 一定质量的气体从初状态（V、T）开始发生等压变化，其体积的改变量ΔV与温度的变化量ΔT之间的关系是ΔV=。 【例题2】在一粗细均匀且两端封闭的U形玻璃管内，装有一段水银柱，将A和B两端的气体隔开，如图所示。在室温下，A、B两端的气体体积都是V，管内水银面的高度差为Δh，现将它竖直地全部浸没在