8.2 气体的等容变化和等压变化.ppt

故ΔT=T2-T1=150 K
即温度升高了150 K，B正确.
3.(2011·东营高二检测)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 50 倍 C.气体压强是原来的3倍
273
D.气体压强比原来增加了 50 倍
【解析】应选玻璃泡A内的一定质量的气体为研究对象，对于
B管的体积略去不计，温度变化时A内的气体经历的是一个等 容过程. 玻璃泡A内的气体的初始状态：T1=300 K,p1=(76-16) cmHg=
换，图象与物理过程、物理意义之间的相互关系，对于图线
有关问题的分析讨论，常常需要添加辅助线，然后根据有关 方程讨论.
二、非选择题 9.如图所示是伽利略设计的一种测温装置，玻 璃泡A内封有一定质量的空气，与A相连的B管
插在水银槽中，制作时，先给球形容器微微加
热，跑出一些空气，插入水银槽中时，水银能 上升到管内某一高度，设B管的体积与A泡的体 积相比可略去不计.在1标准大气压下对B管进行 温度刻度(1标准大气压相当于76 cmHg的压强).已知当温度 t1=27 ℃时，管内水银面高度h1=16 cm，此高度即为27℃的刻 线，问t=0℃的刻线在何处？
【解析】选C.一定质量的气体做等容变化,气体的压强跟热力
学温度成正比,跟摄氏温度不成正比关系,选项A错;根据公式
pt=p0(1+t/273),其中p0是0 ℃时的压强 p t p 0 , B选项错误.
273
由公式
p1 p 2 p 得选项C正确.D项中 p1 273 t1 T1 T2 T p2 273 t 2 t t p2 p1 (1 2 1 ), 故D项错误. 273 t1

其末状态的压强为p2， 温度为T2＝(273－23)K＝250 K 根据查理定律得
Tp11＝Tp22 解得：p2＝Tp11T2＝1.0×130050×250 Pa＝8.3×104 Pa
• 若表盘向内爆裂，则山上气压为
• p＝p2＋Δp＝1.43×105 Pa • 因为山上气压小于山脚下气压，故向内爆裂是不可能的，
(3)ΔpA＝21703p>0，ΔpB＝22903p>0. 因ΔpA<ΔpB，故水银柱向容器A一方移动． (4)ΔpA＝－1T0pA<0，ΔpB＝－1T0pB<0. 因pA>pB(对于图2所示)，故|ΔpA|>|ΔpB|， 所以水银柱向容器A一方(向下)移动．
• 【答案】 (1)向B移动 (2)向A移动 (3)向A移动 (4)向 下(A)移动
• (2)图象法：在同一pT坐标系中画出两段气体的等容线， 如图所示，在温度相同时，p1>p2，得出气柱l1等容线的斜 率较大，当两气体升高相同的温度ΔT时，两边气体其压 强的增加量Δp1>Δp2，水银柱上移．
• (3)极限法：对上部的气体压强进行极限推理，认为p2→0 上部为真空，升温时，p1增大，水银柱上移．
【解析】 (1)由图甲可以看出，A与B连线的延长线过 原点O，所以A→B是等压变化过程，即pB＝pA，
根据盖—吕萨克定律可得VTAA＝VTBB， 得TA＝VVABTB＝00..46×300 K＝200 K.
(2)由图甲可知，由B→C是等容变化过程，根据查理定
律得TpBB＝TpCC，
故pC＝
TC TB
• 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与热力学温度T成正比．
(2)公式：①V＝CT(C是比例常数) ②VT11＝VT22或VV12＝TT21 式中V1、T1和V2、T2分别表示在1、2两个不同状态下的 体积和温度． (3)适用条件：一定质量的气体，压强不变． (4)在摄氏温标下，盖—吕萨克定律的表述 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 ℃，增大(或减小)的体积等于它在0 ℃时体积 的2173.数学表达式为：Vt－t V0＝2V703或Vt＝V01＋27t 3

描述一定质量的气体作等容变化的过程的图线是下图中哪些 ( ) 答案：CD
例1 一定质量的气体，保持体积不变，温度从1℃升高到5℃，压强的增量为 2.0×103 Pa，则 [ ] A．它从5℃升高到10℃，压强增量为2.0×103Pa B．它从15℃升高到20℃，压强增量为2.0×103Pa C．它在0℃时，压强约为1.4×105Pa
(1)两气体均升高20℃； (2)氢气升高10℃，氧气升高20℃； (3)若初状态如图2所示且气体初温相同，则当两气体均降低10℃时，水银柱怎样移动？
答案：(1)向B移动 (2)向A移动 (3)向A(下)移动
灯泡内充有氮氩混合气体，如果要使灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过1atm，在20℃下充气，灯泡内气体的压强至多能充到多少？ 答案：0.38atm 解析：以灯泡内气体为研究对象，温度升高时体积不变，初状态为20℃，末状态温度为500℃，压强为1atm.应用查理定律即可求出初状态的压强．
(2)请在图乙坐标系中，作出由状态Ａ经过状态Ｂ变为状态Ｃ的Ｐ—Ｔ图象，并在图线相应位置上标出字母Ａ、Ｂ、Ｃ。如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程。
练习:使一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序变化，图线BC是一段以纵、横轴为渐近线的双曲线。 （1）已知气体在状态A的温度TA=300K，求气体在状态B、C、D的温度各是多少？
体积为V＝100cm3的空心球带有一根有刻度的均匀长管，管上共有N＝101个刻度，设长管与球连接处为第一个刻度，以后顺序往上排列，相邻两刻度间管的体积为0.2cm3，水银液滴将球内空气与大气隔开，如图所示．当温度t＝5℃时，水银液滴在刻度为N＝21的地方．那么在此大气压下，能否用它测量温度？说明理由，若能，求其测量范围．(不计热膨胀)．

3、适用条件：压强不太大，温度不太低 在p/T=C中的C与气体物质的量、体积有关．
4、图象表述：
(1)图像的物理意义：图像上的每个点表示气体的一个确定状态（T、P）， 同一图像上的各点描述的气体状态参量中，气体的体积相同，因此图像叫 等容线。 （2）P-T图像是正比例函数,等容线的反向延长线与T轴交点为原点0开. P-t图像是一次函数，但不成正比。等容线与t轴交点为-273.15℃
P P
0
t0 C
0
2730C
T/K
一、气体的等容变化---查理定律
1．查理定律：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. P C（C是比例常数） 2、数学表述：P CT 或 T p1 p2 p1 T1 也可写成 或 摄氏温度表达式？
T1

T2
P2
T2
注意：P与热力学温度T成正比，不与摄氏温度t成正比，
V-t图像是一次函数，不成正比。等容线与t轴交点为-273.15℃。
(3)图像的斜率与压强的关系 对于一定质量的气体，斜率越小压强越大
例1 如图所示，两端开口的U形管，右侧直管中有一部分空气 被一段水银柱与外界隔开，若在左管中再注入一些水银，平衡 后则( D )
A.下部两侧水银面A、B高度差h减小 B.h增大 C.右侧封闭气柱体积变小 D.水银面A、B高度差不变
3、如图所示，为质量恒定的某种气体的P—T图，A、B、 C三态中体积最大的状态是： A、A状态 P B、B状态 B A C C、C状态 0 D、条件不足，无法确定 T
C
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4、盛有氧气的钢瓶，在17℃的室内测得氧气的压强是 9.31×106Pa。当钢瓶搬到-13℃的工地上时，瓶内氧气 的压强变为8.15×106Pa。钢瓶是不是漏气？为什么？