气体实验定律PPT课件

pA
ph
p0
p1
p2
图3
选择一合适的液面，如图所示
对左边液面：pA+ph=p1 对右边液面：p0=p2
左右两边为同一液面深度p1=p2
联立方程：pA+ph=p0
四、气体压强的计算方法
例题1、下列各装置均处于静止状态，若已知打气压强为p0,重力加速 度为g，气缸中活塞质量为m，液体的密度为ρ，求各封闭气体的压强。
（2）玻璃管中液 管中封闭的气体 柱封闭的气体压强： p1=p0+ph
p1
等压面法
2.适用于底部
pA
连通的容器中
ph
封闭的气体
特点：同种液 体同一液面深 度压强相等
p0 pA+ph=p0
五、玻意耳定律的应用
例题2．导热性良好的圆柱形气缸内，面积为S＝6×10－4m2， 质量为m=2kg的活塞封闭了一定质量的理想气体，处在温度恒 定，大气压强为p0＝1.0×105Pa的环境中。如图甲，气缸开口 向上放置时，活塞距缸底的高度为h1。重力加速度g取10 m／s2。 不计活塞与气缸内壁的摩擦。先将气缸缓慢倒转，重新达到平 衡后（如图乙），求活塞距缸底的距离h2。
求活塞距缸底的距离h2。 解：气体初态：活塞静止列平衡方程 p1S=p0S+mg
得：p1=p0+mg/S V1=Sh1 ；
F1=p1S
F0=p0S
气体末态：活塞重新平衡有 p0S=p2S+mg
得 p2=p0-mg/S V2=Sh2 ； 由玻意耳定律得：p1V1=p2V2 解得：h2=20cm
F0=p0S
计算机
数据采集器
压强传感器 注射器
实验原理图
四、实验数据处理

2．公式表述：
这一规律是英国玻意耳和法国科学家马略特互不知情的情况下单 独发现的，由于马略特发现较晚，因此人们习惯称其为玻意耳定律。
玻意耳定律
等温图像
p-V图像是反比例函数的一支，横纵坐标乘积有什么关系？
3．图像——等温图像
等温图像
为何用 虚线？
观察与思考
F
F外=p0S
F内=pS
p0<p
现象：松开小注射器活塞，发现小注射器活塞向 右（左/右）移动； 这是什么原因呢 ？
说明：压缩大注射器活塞时，气体体积减少，压强 增大 。
观察与思考
F
F外=p0S p0>p
F内=pS
现象：松开小注射器活塞，发现小注射器活塞向 左（左/右）移动； 这是什么原因？
号NA表示: N A 6.0221367 10 23 mol 1
2.阿伏加德罗常数是联系微观量和宏观量的桥梁
宏观量：摩尔质量M(Kg/mol)、摩尔体积Vm、物体的质量
m、体积v、密度
微观量：分子质量m0、分子体积V0、分子直径d
分子质量：
m0
M NA
分子体积：
V0
Vm NA
M
N A
提醒：由于只有固体和液体才可以认为分子是紧密排
2.1气体实验定律（1）
一、物理与生活
打气筒给足球打气
压瘪乒乓球在热水中复原
一
在探究三个量之间的变化关系，实验中常采用 控制变量 法。
观察与思考
实验装置如图所示将两个注射器用橡胶管密封相连。 先将小注射器活塞位置固定，然后向内推动或者向外拉动 大注射器活塞使之移动一段距离，再松开小注射器活塞， 观察小注射器活塞位置变化情况，能发现什么变化规律?

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(3)成立条件：①温度不太低(与室温相比)；②压强不太 大(与大气压相比)； ③气体的质量保持不变； ④气体的体积保 持不变． (4)等容变化的图像 ①由函数式 p＝CT 可知，在 p－T 坐标系中，等容线是 一条通过坐标原点的倾斜的直线，如图所示；②必须明确： 质量一定的气体，不同等容线的直线斜率不同，斜率越小， 体积越大，如图所示，V2>V1.
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， 它的压强跟热力学温度成正比，这个规律叫做查理定律． p (2)数学表达式：T＝C. 对于一定质量的某种气体， 在两个确定的状态Ⅰ(p1、V0、 T1)和Ⅱ(p2、V0、T2)下有 p1 p2 p1 T1 ＝ 或 ＝ . T1 T2 p2 T2
18 速度 □快．
19 3．液体与气体接触的表面存在的一个薄层叫□表面层．
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20 4．液体各部分间相互吸引的力叫 □表面张力．因为表
面层内分子间距离比液体内分子间距离大，而液体内部分子 引力和斥力在通常情况下可认为等于零，所以表面层内分子 之间表现为引力，从而一部分液面与另一部分液面有相互作 用力，液面的表面张力使液面具有收缩的趋势．
第二讲 气体定律 物态和物态变化
考点知识诊断
热点题型探 究
难点能力突 破
课后作业
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考点知识诊断
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二、对玻意耳定律的理解及应用 1．成立条件：玻意耳定律p1V1＝p2V2是实验定 律．只有在气体质量一定、温度不变的条件下才成 立． 2．常量的意义：p1V1＝p2V2＝常量C 该常量C与气体的种类、质量、温度有关，对一定 质量的气体，温度越高，该常量C越大．
3．应用玻意耳定律的思路与方法 (1)选取一定质量的气体为研究对象，确定研究对象的 始末两个状态．
(2)表示或计算出初态压强p1、体积V1；末态压强p2、 体积V2，对未知量用字母表示． (3)根据玻意耳定律列方程p1V1＝p2V2，并代入数值求 解．
(4)有时要检验结果是否符合实际，对不符合实际的结 果删去．
特别提醒：对于开口的玻璃管，用水银封闭一部 分气体时，气体体积增大，特别是给出玻璃管总 长度时，更要分析计算的气体长度加上水银柱的 长度是否超出玻璃管的总长．若超出，说明水银 会流出，要重新计算．
倾角为30°的光滑斜面上，在下滑过程中被封闭气
体的压强为(大气压强p0＝76 cmHg)( )
A．76 cmHg
B．82 cmHg
C．88 cmHg
D．70 cmHg
【精讲精析】 水银柱所处的状态 不是平衡状态，因此不能用平衡条 件来处理．水银柱的受力分析如图 2－3－7所示，因玻璃管和水银柱组 图2－3－7 成系统的加速度a＝gsin30°，所以对水银柱由牛顿 第 二 定 律 得 ： p0S ＋ Mgsin30° － pS ＝ Ma ， 故 p ＝ p0. 【答案】 A
图2－3－8
(1)要使药液上方气体的压强为4×105 Pa，打气 筒活塞应打几次？ (2)当A中有4×105 Pa的空气后，打开阀门K可喷 射药液，直到不能喷射时，喷雾器剩余多少体积 的药液．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 4．(2011年泰安高二检测)如图2－3－6所示，A、 B两容器的容积相等，用粗细均匀的细玻璃管相连， 两容器内装有不同气体，细管中央有一段水银柱， 在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为 0 ℃，B中气体的温度为20 ℃，如果将它们的温度 都降低了10 ℃，则水银柱将( )

高中理想气体ppt课 件
目录
• 理想气体模型 • 理想气体的微观解释 • 理想气体定律 • 真实气体的近似与修正 • 理想气体实验 • 理想气体与其他知识点的联系
01
理想气体模型
理想气体的定义
理想气体
在温度不太低、压强不太大的情况下，实际气体可以近 似为理想气体。
理想气体条件
理想气体模型忽略了气体分子间的相互作用力和分子本 身的体积，把气体分子看成没有体积的质点，把分子间 的碰撞看成完全弹性碰撞。
在考虑了分子间相互作用和分子本身的体积效应后，可以得到修正后的理想气体定律，即真实 气体的状态方程。
范德华方程
范德华方程的引入
范德华方程是一个描述真实气体 行为的经验方程，它可以根据实 验数据来拟合真实气体的状态曲 线。
范德华方程的形式
范德华方程通常采用如下形式： $P + \frac{n^2a}{V^2} = nRT$ ，其中 $P$ 是气体压强，$V$ 是 气体体积，$n$ 是气体物质的量 ，$R$ 是气体常数，$T$ 是气体 温度。
4. 分析实验结果，比较理论密度与实际密度之间的差 异。
实验三：研究理想气体的等温变化
总结词：该实验通过研究理想气体的等温变化，帮助学生 理解等温变化条件下气体的状态变化规律。
2. 将气体视为理想气体，通过改变气瓶内的压力，观察 温度的变化情况。
详细描述
3. 记录压力和温度的变化数据，绘制等温线图。
05
理想气体实验
实验一：验证理想气体定律
总结词：通过实验操作，学生可以验证理想气体定律，加 深对理想气体状态方程的理解。
详细描述
1. 准备实验装置，包括温度计、压力表、恒温水浴、气 瓶等。
2. 将气体视为理想气体，根据已知温度和压力计算气体 密度。

pmax＝πρ4gVl20d2。
⑧
[答案]
ρπgh2d2 (1)4V0＋πd2l－h
πρgl2d2 (2) 4V0
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[借题发挥] 利用玻意耳定律解题的基本思路 (1)明确研究对象 根据题意确定所研究的气体，质量不变，温度不变，有 时气体的质量发生变化时，需通过设想，把变质量转化为定 质量，才能应用玻意耳定律。 (2)明确状态参量 找出气体状态变化前后的两组 p、V 值。
(2)水银柱模型，压强的单位一般用 cmHg；汽缸模型， 压强的单位一般用国际单位 Pa 或标准大气压 atm。
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1．若已知大气压强为 p0，如图所示各装置均处于静止状态，图 中液体密度均为 ρ，求被封闭气体的压强。
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12/12/2021
解析：在甲图中，以高为 h 的液柱为研究对象， 由二力平衡知 p 气 S＝－ρghS＋p0S 所以 p 气＝p0－ρgh 在图乙中，以 B 液面为研究对象， 由平衡方程 F 上＝F 下有： p 气 S＋ρghS＝p0S，p 气＝p0－ρgh 在图丙中，仍以 B 液面为研究对象，有 p 气＋ρghsin 60°＝pB＝p0
V＝V0＋14πd2l
①
V1＝14πd2h
②
由力学平衡条件得 p1＝p＋ρhg
③
整个过程为等温过程，由玻意耳定律得 pV＝p1V1
④
联立①②③④式得 p＝4V0＋ρππgdh22dl－2 h。
⑤
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(2)由题意知 h≤l
⑥
联立⑤⑥式有 p≤πρ4gVl20d2
⑦
该仪器能够测量的最大压强为
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(1)公式 pV＝C 中的常量 C 不是一个普适常量，它与气体 所处的温度高低有关，温度越高，常温 C 一定要先确 定好两个状态的体积和压强。