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人教版 (新课标)选修3选修3-3第八章 气体2 气体的等容变化和等压变化课文配套ppt课件
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这是一份人教版 (新课标)选修3选修3-3第八章 气体2 气体的等容变化和等压变化课文配套ppt课件，共29页。PPT课件主要包含了气体的等容变化，一定质量，p＝CT，原点的倾斜直线，－27315℃，气体的等压变化，V＝CT，查理定律的表述，答案CD，查理定律的应用等内容，欢迎下载使用。
第2讲 气体的等容变化和等压变化
目标定位 1.了解一定质量的某种气体的等容变化与等压变化.2.知道查理定律与盖—吕萨克定律的表达式及适用条件.3.理解p-T图象与V-T图象的物理意义.4.会运用气体变化规律解决实际问题.
预习导学 梳理·识记·点拨
1.等容变化：一定质量的某种气体在 不变时 随温度的变化规律.2.查理定律(1)内容： 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 .
(2)表达式： 或 或 .
(3)图象 的气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成 ，在p-T图上等容线为过 ，如图1甲.在p-t图上等容线不过原点，但反向延长交t轴于 ，如图乙.
1.等压变化：一定质量的某种气体，在 不变的情况下， 随温度的变化规律.2.盖—吕萨克定律(1)内容： 的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成 .
(2)表达式：或＝ .
(3)图象： 的气体，在压强不变的条件下，体积与热力学温度成正比，在V-T图上等压线为一条延长线通过 的倾斜直线，如图2所示.
课堂讲义 理解·深化·探究
一、气体的等容变化与查理定律
2.p-T图中的等容线(1)p-T图中的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3所示，四条等容线的关系为：V1>V2>V3>V4.
例1 电灯泡内充有氦氩混合气体，如果要使电灯泡内的混合气体在500 ℃时的压强不超过一个大气压，则在20 ℃的室温下充气，电灯泡内气体压强至多能充到多大？
解析 由于电灯泡容积不变，故气体为等容变化，设500 ℃时压强为p1，t2＝20 ℃时的压强为p2.由题意可知：T1＝(500＋273)K＝773 Kp1＝1 atm T2＝(20＋273) K＝293 K p2＝？
答案 0.38 atm
二、等压变化与盖—吕萨克定律
1.盖—吕萨克定律的表述
2.V-T图中的等压线如图4所示为V-T图中的等压线，这是一条通过原点的倾斜直线，直线斜率k＝ ＝C，斜率越大，常数C越大，压强越小.在图中给出的四条等压线的关系为：p1>p2>p3>p4.
例2 一容器中装有某种气体，且容器上有一小孔跟外界大气相通，原来容器内气体的温度为27 ℃，如果把它加热到127 ℃，从容器中逸出的空气质量是原来质量的多少倍？
解析 设逸出的气体被一个无形的膜所密闭，以容器中原来的气体为研究对象，初状态V1＝V，T1＝300 K；末状态V2＝V＋ΔV，T2＝400 K，
借题发挥 此题从容器中逸出空气来看是一个变质量问题，为转化为等压变化问题，从而把逸出的空气看成气体的膨胀，因小孔跟外界大气相通，所以压强不变，因此符合盖—吕萨克定律.
三、假设法在判断液柱(或活塞)的移动问题的应用
此类问题的特点是：当气体的状态参量p、V、T都发生变化时，直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难，通常先进行气体状态的假设，然后应用查理定律可以简单地求解.其一般思路为：(1)假设液柱或活塞不发生移动，两部分气体均做等容变化.(2)对两部分气体分别应用查理定律的分比形式Δp＝ ΔT，求出每部分气体压强的变化量Δp，并加以比较.
例3 如图5所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内，有一长为h的水银柱，将管内气体分为两部分，已知l2＝2l1.若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱将如何运动？(设原来温度相同)
解析 水银柱原来处于平衡状态，所受合外力为零，即此时两部分气体的压强差Δp＝p1－p2＝ph.温度升高后，两部分气体的压强都增大，若Δp1>Δp2，水银柱所受合外力方
向向上，应向上移动，若Δp1<Δp2，水银柱向下移动，若Δp1＝Δp2，水银柱不动.所以判断水银柱怎样移动，就是分析其合外力方向，即判断两部分气体的压强哪一个增大得多.假设水银柱不动，两部分气体都做等容变化，分别对两部分气体应用查理定律：
又因为ΔT2＝ΔT1，T1＝T2，p1＝p2＋ph>p2，所以Δp1>Δp2，即水银柱上移.答案 水银柱上移
借题发挥 同一问题可从不同角度考虑，用不同方法求解，培养同学们的发散思维能力.此类问题中，如果是气体温度降低，则ΔT为负值，Δp亦为负值，表示气体压强减小，那么降温后水银柱应该向压强减小得多的一方移动.
针对训练 如图所示，四支两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态.如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是( )
解析 假设升温后，水银柱不动，则两边压强要增加，由查理定律有，压强的增加量Δp＝ ，而各管原压强p相同，所以Δp∝ ，即T高，Δp小，也就可以确定水银柱应向温度高的方向移动，故C、D项正确.
对点练习 巩固·应用·反馈
1.对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是( )A.气体的摄氏温度升高到原来的二倍B.气体的热力学温度升高到原来的二倍C.气体的摄氏温度降为原来的一半D.气体的热力学温度降为原来的一半
2.一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由5 ℃升高到10 ℃，体积的增量为ΔV1；温度由10 ℃升高到15 ℃，体积的增量为ΔV2，则( )A.ΔV1＝ΔV2 B.ΔV1>ΔV2C.ΔV1<ΔV2 D.无法确定
关于液柱移动问题的判定
3.如图6所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，下列能使h变大的是( )A.环境温度升高B.大气压强升高C.沿管壁向右管内加水银D.U形玻璃管自由下落
第2讲 气体的等容变化和等压变化
目标定位 1.了解一定质量的某种气体的等容变化与等压变化.2.知道查理定律与盖—吕萨克定律的表达式及适用条件.3.理解p-T图象与V-T图象的物理意义.4.会运用气体变化规律解决实际问题.
预习导学 梳理·识记·点拨
1.等容变化：一定质量的某种气体在 不变时 随温度的变化规律.2.查理定律(1)内容： 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 .
(2)表达式： 或 或 .
(3)图象 的气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成 ，在p-T图上等容线为过 ，如图1甲.在p-t图上等容线不过原点，但反向延长交t轴于 ，如图乙.
1.等压变化：一定质量的某种气体，在 不变的情况下， 随温度的变化规律.2.盖—吕萨克定律(1)内容： 的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成 .
(2)表达式：或＝ .
(3)图象： 的气体，在压强不变的条件下，体积与热力学温度成正比，在V-T图上等压线为一条延长线通过 的倾斜直线，如图2所示.
课堂讲义 理解·深化·探究
一、气体的等容变化与查理定律
2.p-T图中的等容线(1)p-T图中的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3所示，四条等容线的关系为：V1>V2>V3>V4.
例1 电灯泡内充有氦氩混合气体，如果要使电灯泡内的混合气体在500 ℃时的压强不超过一个大气压，则在20 ℃的室温下充气，电灯泡内气体压强至多能充到多大？
解析 由于电灯泡容积不变，故气体为等容变化，设500 ℃时压强为p1，t2＝20 ℃时的压强为p2.由题意可知：T1＝(500＋273)K＝773 Kp1＝1 atm T2＝(20＋273) K＝293 K p2＝？
答案 0.38 atm
二、等压变化与盖—吕萨克定律
1.盖—吕萨克定律的表述
2.V-T图中的等压线如图4所示为V-T图中的等压线，这是一条通过原点的倾斜直线，直线斜率k＝ ＝C，斜率越大，常数C越大，压强越小.在图中给出的四条等压线的关系为：p1>p2>p3>p4.
例2 一容器中装有某种气体，且容器上有一小孔跟外界大气相通，原来容器内气体的温度为27 ℃，如果把它加热到127 ℃，从容器中逸出的空气质量是原来质量的多少倍？
解析 设逸出的气体被一个无形的膜所密闭，以容器中原来的气体为研究对象，初状态V1＝V，T1＝300 K；末状态V2＝V＋ΔV，T2＝400 K，
借题发挥 此题从容器中逸出空气来看是一个变质量问题，为转化为等压变化问题，从而把逸出的空气看成气体的膨胀，因小孔跟外界大气相通，所以压强不变，因此符合盖—吕萨克定律.
三、假设法在判断液柱(或活塞)的移动问题的应用
此类问题的特点是：当气体的状态参量p、V、T都发生变化时，直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难，通常先进行气体状态的假设，然后应用查理定律可以简单地求解.其一般思路为：(1)假设液柱或活塞不发生移动，两部分气体均做等容变化.(2)对两部分气体分别应用查理定律的分比形式Δp＝ ΔT，求出每部分气体压强的变化量Δp，并加以比较.
例3 如图5所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内，有一长为h的水银柱，将管内气体分为两部分，已知l2＝2l1.若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱将如何运动？(设原来温度相同)
解析 水银柱原来处于平衡状态，所受合外力为零，即此时两部分气体的压强差Δp＝p1－p2＝ph.温度升高后，两部分气体的压强都增大，若Δp1>Δp2，水银柱所受合外力方
向向上，应向上移动，若Δp1<Δp2，水银柱向下移动，若Δp1＝Δp2，水银柱不动.所以判断水银柱怎样移动，就是分析其合外力方向，即判断两部分气体的压强哪一个增大得多.假设水银柱不动，两部分气体都做等容变化，分别对两部分气体应用查理定律：
又因为ΔT2＝ΔT1，T1＝T2，p1＝p2＋ph>p2，所以Δp1>Δp2，即水银柱上移.答案 水银柱上移
借题发挥 同一问题可从不同角度考虑，用不同方法求解，培养同学们的发散思维能力.此类问题中，如果是气体温度降低，则ΔT为负值，Δp亦为负值，表示气体压强减小，那么降温后水银柱应该向压强减小得多的一方移动.
针对训练 如图所示，四支两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态.如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是( )
解析 假设升温后，水银柱不动，则两边压强要增加，由查理定律有，压强的增加量Δp＝ ，而各管原压强p相同，所以Δp∝ ，即T高，Δp小，也就可以确定水银柱应向温度高的方向移动，故C、D项正确.
对点练习 巩固·应用·反馈
1.对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是( )A.气体的摄氏温度升高到原来的二倍B.气体的热力学温度升高到原来的二倍C.气体的摄氏温度降为原来的一半D.气体的热力学温度降为原来的一半
2.一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由5 ℃升高到10 ℃，体积的增量为ΔV1；温度由10 ℃升高到15 ℃，体积的增量为ΔV2，则( )A.ΔV1＝ΔV2 B.ΔV1>ΔV2C.ΔV1<ΔV2 D.无法确定
关于液柱移动问题的判定
3.如图6所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，下列能使h变大的是( )A.环境温度升高B.大气压强升高C.沿管壁向右管内加水银D.U形玻璃管自由下落
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