趣话高中物理选修3第8章气体第2节气体的等容变化和等压变化
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第2节气体的等容变化和等压变化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,即p T=C 。
2.盖-吕萨克定律: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V T=C 。
3.玻意耳定律、查理定律、盖-吕萨克定律的适用条件均为一定质量的某种气体。
一、气体的等容变化 1.等容变化一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度的变化。
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 与热力学温度T 成正比。
(2)表达式:p T =C 或p 1T 1=p 2T 2。
(3)适用条件:①气体的质量不变;②气体的体积不变。
3.等容线一定质量的气体,在体积不变时,其p T 图像是一条过原点的直线,这条直线叫做等容线。
二、气体的等压变化 1.等压变化一定质量的某种气体,在压强不变时,体积随温度的变化。
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,体积V 与热力学温度T 成正比。
(2)表达式:V =CT 或V T =C 或V 1T 1=V 2T 2。
(3)适用条件:①气体的质量不变;②气体的压强不变。
3.等压线一定质量的气体,在压强不变时,其V T 图像是一条过原点的直线,这条直线叫做等压线。
1.自主思考——判一判(1)气体的温度升高,气体体积一定增大。
(×)(2)一定质量的气体,在压强不变时体积与温度成正比。
(×)(3)一定质量的某种气体,在压强不变时,其V T 图像是过原点的直线。
(√) (4)一定质量的气体在体积不变的情况下,气体的压强与摄氏温度成正比。
(×) (5)pV =C 、p T =C 、V T=C ,三个公式中的常数C 是同一个值。
(×) 2.合作探究——议一议(1)某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中,在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了,而手表没有受到任何撞击,你知道其中的原因吗?提示:手表表壳可以看成一个密闭容器,出厂时封闭着一定质量的气体,登山过程中气体发生等容变化,因为高山山顶附近的压强比山脚处小很多,内外压力差超过表盘玻璃的承受限度,便会发生爆裂。
第2节气体的等容变化和等压变化
本节我们研究一定质量的气体,体积不变时温度与压强的关系,称为等容变化。
还要压强不变时体积与温度的关系,即等压变化。
这里的温度单位都是开尔文。
体积不变时,压强和温度的关系为等容变化,容指容积,也就是体积。
这个实验比较容易,弄一个体积一定的容器,外面接上气压表,给它加热,测量温度与压强的关系,记录下来绘制压强和温度的关系曲线即可。
最早做这项工作的是法国人查理,所以这个定律叫查理定律。
如图,a、d是等温变化的两条曲线,b是以摄氏度为横轴的等容曲线,实验证明,不论体积多大,不论质量多少,其反向延长线都与横轴相交于-273.15这个点,如果采用热力学温度,则相交于原点,因此,查理定律表述为:
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、可写成
p=CT或p
T
=C
式中C表示常量,也可写成:
p1 T1=
p2 T2
或者:
p1 p2= T1 T2
气体的等压变化,可以用等温变化的装置,保持钩码数量不变,给气体加温,记下温度与活塞刻度的关系,因为所求为比例,不必知道面积。
这个结论是由法国的盖—吕萨克首先发现的,称为盖—吕萨克定律: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。
也可写成:
V=CT或V
T
=C
式中C表示常量,也可写成:
V1 T1=
V T2
273.15
或者:
V1 V2=
T1 T2
现在,我们学习了三个定律,都是一定质量的气体,共有三个参量,其中一个不变,另外两个之间的关系,除温度不变时,压强和体积成反比外,其余两个都是与热力学温度成正比的,但是,如何记住哪个定律是什么参数不变,记住下面十个字即可。
这里,玻意耳定律由于有马略特的功劳,称为波马定律。
玻马盖查理
温度呀体积。
文中图片来自百度。