气体实验定律

气体三大定律公式
气体是物质的一种形式，它有着独特的物理性质和化学性质，在物理和化学实验中经常拿来做实验以研究它们的性质。

气体的研究，最重要的就是气体三大定律，它们是：热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。

接下来我们将从三大定律介绍它们的定律公式。

热力学第一定律，也叫开普勒第一定律或热守恒定律，定义了热能的守恒定律，即热能的总量是恒定的，它的定律公式如下：
Q_0=Q
其中，Q_0是初始热能，Q是最终热能。

热力学第二定律，也叫吉布斯定律，定义了热机的运行原则，即热能转换成工作的本质，它的定律公式如下：
Q = W +U
其中，Q表示热能，W表示系统做出的功，ΔU表示系统内部能量变化。

最后一个定律是热力学第三定律，也叫临界温度第三定律，它定义了温度变化是热力学反应的关键因素。

它的定律公式是：
T_0 S_0 = T S
其中，T_0表示初始温度，S_0表示初始熵，T表示最终温度，S 表示最终熵。

从气体实验的角度来看，上述的三大定律公式是不可缺少的，它们是研究气体的关键部分。

气体的变化受到上述三大定律的约束，只
有理解其三大定律公式，才能根据实验结果，对气体的变化现象正确解释。

气体的研究，除了研究气体的变化现象外，还有通过实验探索气体的基本特性，如温度、压力等等。

实验中，在运用上述三大定律公式的同时，既要探究系统内部的能量变化，又要研究气体的流动性。

气体的变化影响着它的性质，也会影响它的环境，因此理解气体的变化至关重要，而上述三大定律公式可以帮助我们正确地对气体的变化现象作出解释，并且可以为我们研究气体的本质特性提供更多有价值的信息。

理想气体遵循的三大实验定律第一定律：博伊尔定律在研究理想气体性质时，博伊尔定律是一个重要的实验定律。

它表明，在一定温度下，理想气体的体积与压强成反比，即当温度不变时，气体的体积与压强呈现出明显的正相关关系。

当我们将理想气体装入一个可变体积的容器中，通过改变容器的体积，可以观察到气体压强的变化。

实验证明，当容器体积减小时，气体压强增加；反之，当容器体积增加时，气体压强减小。

这种反比关系可以用博伊尔定律来描述，即P与V成反比关系。

第二定律：查理定律理想气体的第二个重要特性是查理定律，它描述了理想气体在一定压强下的体积与温度的关系。

实验结果表明，当气体的压强不变时，气体的体积与温度成正比关系，即当温度升高时，气体的体积也会相应增加。

通过改变理想气体的温度，我们可以观察到气体体积的变化。

实验结果显示，当温度升高时，气体分子的平均动能增加，分子之间的碰撞频率和力度增加，导致气体体积膨胀。

这种正比关系可以用查理定律来描述，即V与T成正比。

第三定律：盖吕萨克定律盖吕萨克定律是理想气体的第三个重要特性。

它描述了理想气体在一定温度和压强下的体积与物质的量的关系。

实验结果表明，在相同的温度和压强下，理想气体的体积与物质的量成正比，即当物质的量增加时，气体的体积也会相应增加。

通过改变理想气体的物质的量，我们可以观察到气体体积的变化。

实验结果显示，当物质的量增加时，气体分子的数量增加，分子之间的碰撞频率和力度增加，导致气体体积膨胀。

这种正比关系可以用盖吕萨克定律来描述，即V与n成正比。

以上就是理想气体遵循的三大实验定律：博伊尔定律、查理定律和盖吕萨克定律。

这些定律为我们研究理想气体的性质提供了重要的实验基础，也为我们理解气体行为的规律提供了重要的理论依据。

通过这些实验定律，我们可以更好地理解理想气体的特性，探索气体的性质和行为规律。

在工程、化学、物理等领域，这些定律的应用也是非常广泛的。

例如，在工业生产中，通过控制温度、压强和物质的量，可以实现气体的压缩、膨胀、混合等过程，从而实现各种化学反应和工艺操作。

理想气体遵循的三大实验定律1. 定律一：波义尔定律（Boyle's Law）波义尔定律是理想气体的第一个基本定律，描述了在恒温条件下，理想气体的压力与体积之间的关系。

根据波义尔定律，当温度不变时，气体的压力与其体积成反比关系。

换句话说，当气体的体积增加时，其压力会减小，反之亦然。

这个定律可以用以下公式表示：P₁V₁= P₂V₂，其中P₁和V₁表示初始状态下的压力和体积，P₂和V₂表示变化后的压力和体积。

2. 定律二：查理定律（Charles's Law）查理定律是理想气体的第二个基本定律，描述了在恒压条件下，理想气体的体积与温度之间的关系。

根据查理定律，当压力保持不变时，理想气体的体积与其温度成正比关系。

简而言之，当气体的温度增加时，其体积也会增加，反之亦然。

这个定律可以用以下公式表示：V₁/T₁= V₂/T₂，其中V₁和T₁表示初始状态下的体积和温度，V₂和T₂表示变化后的体积和温度。

3. 定律三：盖-吕萨克定律（Gay-Lussac's Law）盖-吕萨克定律是理想气体的第三个基本定律，描述了在恒体积条件下，理想气体的压力与温度之间的关系。

根据盖-吕萨克定律，当体积保持不变时，理想气体的压力与其温度成正比关系。

简单来说，当气体的温度增加时，其压力也会增加，反之亦然。

这个定律可以用以下公式表示：P₁/T₁= P₂/T₂，其中P₁和T₁表示初始状态下的压力和温度，P₂和T₂表示变化后的压力和温度。

这三大实验定律为理想气体提供了基本的物理规律。

它们的发现和理解对于理解和预测气体行为以及工程和科学应用非常重要。

然而，需要注意的是，这些定律只适用于理想气体的近似模型，而在实际情况中，气体的行为可能会受到其他因素的影响，例如压力过高或温度过低等。

因此，在特定的条件下，这些定律可能需要结合其他因素进行修正。

气体实验定律气体实验定律，即关于气体热学行为的5个基本实验定律，也是建立理想气体概念的实验依据。

这5个定理分别是：①玻意耳定理、②盖·吕萨克定律、③查理定律、④阿伏伽德罗定律、⑤道耳顿定律。

①玻意耳定律一定质量的气体，当温度保持不变时，它的压强p和体积V的乘积等于常量，即pV＝常量式中常量由气体的性质、质量和温度确定。

②盖·吕萨克定律一定质量的气体，当压强保持不变时，它的体积V随温度t线性地变化，即V＝V0(1＋avt)式中V0，V分别是0℃和t℃时气体的体积；av是压力不变时气体的体膨胀系数。

实验测定，各种气体的av≈1／273°。

③查理定律一定质量的气体，当体积保持不变时，它的压力p随温度t线性地变化，即p＝p0(1＋apt)式中p0，p分别是0℃和t℃时气体的压强，ap是体积不变的气体的压力温度系数。

实验测定，各种气体的ap≈1／273°。

实验表明，对空气来说，在室温和大气压下，以上三条定律近似正确，温度越高，压力越低，准确度越高；反之，温度越低，压力越高，偏离越大。

(以空气为例，在0℃，若压强为1大气压时体积为1升，即pV等于1大气压·升，则当压力增为500和1000大气压时，pV乘积增为1.34和1.99大气压·升，有明显差别。

)另外，同种气体的av、ap都随温度变化，且稍有差别；不同气体的av、ap也略有不同。

温度越高，压力越低，这些差别就小，常温下在压力趋于零的极限情形，对于一切气体，av＝ap＝1／273.15°。

④阿伏伽德罗定律在相同的温度和压力下，1摩尔任何气体都占有同样的体积。

在T0＝273.15K和p0＝1大气压的标准状态下，1摩尔任何气体所占体积为V0＝22.41410×10-3米3／摩尔(m3·mol-1)。

它也可表述为：在相同的温度和压力下，相同体积的任何气体的分子数(或摩尔数)相等。

气体实验定律气体是我们日常生活中不可或缺的物质，在物理学中，气体的行为可由一系列实验定律来描述和解释。

这些实验定律包括查理定律、波义尔-马里亚定律和亨利定律，它们各自揭示了气体的特性、性质和行为。

本文将逐一介绍这些实验定律，并解释其背后的物理原理。

1. 查理定律查理定律，也称作巴斯-盖-路易斯定律，提出了气体在常压下的体积与温度之间的关系。

根据查理定律，当气体的压强保持不变时，气体的体积与其温度成正比。

数学上，查理定律可以用以下公式来表示：V1 / T1 = V2 / T2其中，V1和T1分别代表气体的初始体积和温度，V2和T2分别代表气体的最终体积和温度。

查理定律的实验结果表明，随着气体温度的升高，气体的体积也会增加。

这是因为高温会导致气体分子的动能增加，从而使气体分子在容器中运动的幅度增大，使整个气体膨胀。

2. 波义尔-马里亚定律波义尔-马里亚定律是描述气体压强与体积之间关系的实验定律。

根据该定律，在一定温度下，气体的体积与其压强成反比。

数学上，波义尔-马里亚定律可以用以下公式来表示：P1 * V1 = P2 * V2其中，P1和V1分别代表气体的初始压强和体积，P2和V2分别代表气体的最终压强和体积。

实验结果表明，当气体的体积减小时，气体分子与容器壁碰撞的频率增加，从而导致气体分子对容器壁施加的压强增加。

因此，在一定温度下，当气体体积减小时，其压强会增加。

3. 亨利定律亨利定律描述了气体与液体之间的溶解关系。

根据亨利定律，气体在液体中的溶解度与气体的分压成正比。

数学上，亨利定律可以用以下公式来表示：C = k * P其中，C代表气体在液体中的溶解度，P表示气体的分压，k称为Henry常数。

亨利定律的实验发现表明，当气体分压增加时，气体分子会更多地溶解到液体中。

这是因为气体分子与液体分子的相互作用增强，导致气体分子更易溶解进入液体。

总结：气体实验定律，包括查理定律、波义尔-马里亚定律和亨利定律，揭示了气体的特性和行为。

理想气体遵循的三大实验定律理想气体是研究气体行为的理论模型，它假设气体由大量微观粒子组成，粒子之间无相互作用力，体积可以忽略不计。

根据实验观察，理想气体遵循三大实验定律：波义耳定律、查理定律和盖-吕萨克定律。

波义耳定律是描述理想气体在恒定温度下，体积与压强之间的关系。

根据波义耳定律，当温度不变时，理想气体的体积与压强成反比。

这意味着当压强增加时，气体体积会减小；反之，当压强减小时，气体体积会增大。

这个定律可以用以下公式表示：P1V1 = P2V2，其中P1和V1表示初始状态下的压强和体积，P2和V2表示变化后的压强和体积。

查理定律是描述理想气体在恒定压强下，体积与温度之间的关系。

根据查理定律，当压强不变时，理想气体的体积与温度成正比。

也就是说，当温度升高时，气体体积会增大；反之，当温度降低时，气体体积会减小。

查理定律可以用以下公式表示：V1/T1 = V2/T2，其中V1和T1表示初始状态下的体积和温度，V2和T2表示变化后的体积和温度。

盖-吕萨克定律是描述理想气体在恒定体积下，压强与温度之间的关系。

根据盖-吕萨克定律，当体积不变时，理想气体的压强与温度成正比。

也就是说，当温度升高时，气体的压强会增大；反之，当温度降低时，气体的压强会减小。

盖-吕萨克定律可以用以下公式表示：P1/T1 = P2/T2，其中P1和T1表示初始状态下的压强和温度，P2和T2表示变化后的压强和温度。

理想气体的三大实验定律为我们研究气体行为提供了重要的理论基础。

波义耳定律描述了气体体积与压强之间的关系，查理定律描述了气体体积与温度之间的关系，盖-吕萨克定律描述了气体压强与温度之间的关系。

这些定律不仅在科学研究中有重要的应用，也在工程技术和日常生活中有着广泛的应用。

理想气体遵循的三大实验定律是波义耳定律、查理定律和盖-吕萨克定律。

这些定律描述了理想气体在不同条件下的体积、压强和温度之间的关系。

它们为我们理解气体行为提供了重要的理论基础，并在科学研究和实际应用中发挥着重要的作用。

气体实验定律一、气体实验定律1.玻意耳定律（1）内容: 一定质量的气体, 在温度不变的情况下, 它的压强跟体积成反比；或者说压强跟体积的乘积是不变的。

玻意耳定律是实验定律, 不论什么气体, 只要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的条件, 都近似地符合这个定律。

（2）数学表达式: p1V1=p2V2或pV=恒量（3）等温线（P-V图像如图）:2.查理定律（1）内容: 体积不变时, 一定质量气体的压强与热力学温度成正比。

查理定律是个实验定律。

不论什么气体, 只要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的条件, 都近似地符合这个定律。

（2）数学表达式:（3）等容线（P-T图像）:2.盖·吕萨克定律（1）内容: 压强不变时, 一定质量气体的体积与热力学温度成正比。

盖·吕萨克定律是个实验定律。

不论什么气体, 只要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的条件, 都近似地符合这个定律。

（2）数学表达式:（3）等压线（V-T图像）:【典型例题】例 1.一个气泡从水底升到水面时, 它的体积增大为原来的3倍, 设水的密度为ρ=1×103kg/m3, 大气压强p0=1.01×105Pa, 水底与水面的温度差不计, 求水的深度. 取g=10m/s2.例2.要求瓶内氢气在500℃时的压强不超过1atm, 则在20℃下对瓶子充气时, 瓶内压强最多为多少？瓶子的热膨胀不计.例 3.内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中, 用不计质量的活塞封闭压强为1.0×l05Pa、体积为2.0×l0-3m3的理想气体. 现在活塞上方缓缓倒上沙子, 使封闭气体的体积变为原来的一半, 然后将气缸移出水槽, 缓慢加热, 使气体温度变为127℃.(1)求气缸内气体的最终体积；(2)在p－V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化. (大气压强为1.0×l05Pa)【反馈练习】1.两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空, 球形容器的半径为R, 大气压强为p, 使两个半球壳沿图中箭头方向互相分离, 应施加的力F至少为[]A.4πR2pB.2πR2pC.πR2pD.πR2p2、一个气泡从水面下40m深处升到水面上, 假定水的温度一定, 大气压强为76cmHg, 则气泡升到水面时的体积约为原来的[]A.3倍B.4倍C.5倍D.5.5倍3、密闭容器中装有某种理想气体, 当温度从t1=50℃升到t2=100℃时, 气体的压强从p1变化到p2, 则[]A.p2/p1=2B.p2/p1=1/2C.p2/p1=1D.1＜p2/p1＜24、一定质量的气体, 处于平衡状态I, 现设法使其温度降低而压强增大, 达到平衡状态II, 则[ ]A.状态I时气体的密度比状态II时的大B.状态I时分子的平均动能比状态lI时的入C.状态I时分子间的平均距离比状态II时的大D.状态I时每个分子的动能都比状态II时的分子的平均动能大5、竖直的玻璃管, 封闭端在上, 开口端在下, 中间有一段水银, 若把玻璃管稍倾斜一些, 但保持温度不变, 则：[ ]A.封闭在管内的气体压强增大B、封闭在管内的气体体积增大C.封闭在管内的气体体积减小D.封闭在管内的气体体积不变6.如图所示, 两端开口的U形玻璃管中, 左右两侧各有一段水银柱, 水银部分封闭着一段空气, 己知右侧水银还有一段水平部分, 则:(1)若向右侧管中再滴入少许水银, 封闭气体的压强将.(2)若向左侧管中再滴入少许水银, 封闭气体的压强将, 右侧水银的水平部分长度变7、(1)下图中甲、乙均匀玻璃管中被水银封闭的气体压强分别为P1.P2.P3, 己知大气压为76cmHg, hl=2cm, h2=3cm, 求P1、P2、P3各为多少?(2)如图设气缸的质量为M, 横截面为S, 活塞的质量为m, 当气缸搁于地上时, 里面气体的压强为____. 当通过活塞手柄提起气缸时, 被封闭的气体的压强为____. (已知大气压强为p0)8、盛有氧气的钢瓶, 在室内(17℃)测得瓶内氧气的压强是9.31×106Pa当把钢瓶搬到温度是-13℃的室外时, 测得瓶内氧气的压强变为8.15×106Pa. 试问钢瓶是否漏气？为什么？9、如图所示, 截面积S=0.01m2的气缸内有一定质量的气体被光滑活塞封闭. 已知外界大气压p0=105Pa, 活塞重G=100N. 现将气缸倒过来竖直放置, 设温度保持不变, 气缸足够长. 求气缸倒转后气体的体积是倒转前的几倍？10、如图所示, 一端封闭横截面积均为S、长为b的细管弯成L形, 放在大气中, 管的竖直部分长度为a, 大气压强为P0, 现在开口端轻轻塞上质量为m, 横截面积也为S的小活塞。

新高二物理【3～4】气体的实验定律 2011.7一、概念和规律1. 气体的状态和状态参量.我们在研究气体的热学性质时，所研究的对象是盛放在容器中的一定质量的气体.当气体的体积、压强、温度这三个物理量都被确定时，一定质量的气体的状态也就是确定的.如果气体的体积、压强、温度这三个量发生了变化，就会使气体从一个平衡状态变化到另一个平衡状态.气体的体积、压强和温度这三个物理量是用来描述气体物理状态的，叫做气体的状态参量.2. 气体的三个实验定律(1) 玻意耳定律(等温过程)：一定质量的气体，保持温度不变，则在状态变化时其压强和体积的乘积保持不变.当ΔT ＝0时，p 1V 1＝p 2V 2.(2) 查理定律(等容过程)：一定质量的气体，保持体积不变，则在状态变化时其压强与热力学温度成正比.当ΔV ＝0时，2211T p T p =. 推论： 11P P T T ∆=∆ 1273t o t p p ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(3) 盖·吕萨克定律(等压过程)：一定质量的气体，保持压强不变，则在状态变化时其体积与热力学温度成正比.当Δp ＝0时，2211T V T V =. 推论： 11V V T T ∆=∆ 1273t o t V V ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭二、练习题（g ＝10m ／s 2） （一）三个状态参量的计算1．（多选题）关于热力学温标的说法，正确的是 ( )A ．热力学温标的零度是－273℃，叫做绝对零度B ．气体温度趋近于绝对零度时，其体积为零C ．热力学温度的每1度大小跟摄氏温度的每1度大小相同D ．热力学温度的每1度大于摄氏温度的每1度2. （单选题）关于气体的体积,下列说法中正确的是 ( ) A ．气体的体积与气体的质量成正比 B. 气体的体积与气体的密度成反比 C. 气体的体积就是所有气体分子体积的总和 D. 气体的体积是指气体分子所能达到的空间3．（单选题）将一支质量可忽略的薄玻璃试管的开口端竖直地插入液体中，在压力F 的作用下试管保持静止，这时管内外液面高度差是H ，如图所示．那么H 值的大小跟下列物理量无关的是 ( ) A ．管子的半径r B ．大气压强p 0C ．液体密度ρoD ．压力F4. （单选题）如图所示，一端封闭的竖直放置的U 形管，封闭端A 有一段空气柱，开端B 汞柱内有一段空气柱h 2cm ，压强p B ，管中各段汞柱高度均以厘米为单位。

第2节气体实验定律及应用知识梳理一、气体分子运动速率的统计分布气体实验定律理想气体1．气体分子运动的特点1分子很小;间距很大;除碰撞外不受力．2气体分子向各个方向运动的气体分子数目都相等．3分子做无规则运动;大量分子的速率按“中间多;两头少”的规律分布．4温度一定时;某种气体分子的速率分布是确定的;温度升高时;速率小的分子数减少;速率大的分子数增多;分子的平均速率增大;但不是每个分子的速率都增大．2．气体的三个状态参量1体积；2压强；3温度．3．气体的压强1产生原因：由于气体分子无规则的热运动;大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力．2大小：气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力．公式：p＝错误!.3常用单位及换算关系：①国际单位：帕斯卡;符号：Pa;1 Pa＝1 N/m2.②常用单位：标准大气压atm；厘米汞柱cmHg．③换算关系：1 atm＝76 cmHg＝1.013×105Pa≈1.0×105 Pa.4．气体实验定律1等温变化——玻意耳定律：①内容：一定质量的某种气体;在温度不变的情况下;压强p与体积V成反比．②公式：p1V1＝p2V2或pV＝C常量．2等容变化——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公式：错误!＝错误!或错误!＝C常量．③推论式：Δp＝错误!·ΔT.3等压变化——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：错误!＝错误!或错误!＝C常量．③推论式：ΔV＝错误!·ΔT.5．理想气体状态方程1理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体．①理想气体是一种经科学的抽象而建立的理想化模型;实际上不存在．②理想气体不考虑分子间相互作用的分子力;不存在分子势能;内能取决于温度;与体积无关．③实际气体特别是那些不易液化的气体在压强不太大;温度不太低时都可看作理想气体．2一定质量的理想气体状态方程：错误!＝错误!或错误!＝C常量．典例突破考点一气体压强的产生与计算1．产生的原因：由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁;形成对器壁各处均匀、持续的压力;作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强．2．决定因素1宏观上：决定于气体的温度和体积．2微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度．3．平衡状态下气体压强的求法1液片法：选取假想的液体薄片自身重力不计为研究对象;分析液片两侧受力情况;建立平衡方程;消去面积;得到液片两侧压强相等方程．求得气体的压强．2力平衡法：选取与气体接触的液柱或活塞为研究对象进行受力分析;得到液柱或活塞的受力平衡方程;求得气体的压强．3等压面法：在连通器中;同一种液体中间不间断同一深度处压强相等．4．加速运动系统中封闭气体压强的求法选取与气体接触的液柱或活塞为研究对象;进行受力分析;利用牛顿第二定律列方程求解．例1．如图中两个汽缸质量均为M;内部横截面积均为S;两个活塞的质量均为m;左边的汽缸静止在水平面上;右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下．两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B;大气压为p0;求封闭气体A、B的压强各多大解析：题图甲中选m为研究对象．p A S＝p0S＋mg得p A＝p0＋错误!题图乙中选M为研究对象得p B＝p0－错误!.答案：p0＋错误!p0－错误!例2．若已知大气压强为p0;在下图中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．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 A S＋p h S＝p0Sp气＝p A＝p0－ρgh在图丙中;仍以B液面为研究对象;有p A＋ρgh sin 60°＝p B＝p0所以p气＝p A＝p0－错误!ρgh在图丁中;以液面A为研究对象;由二力平衡得p气S＝p0＋ρgh1S;所以p气＝p0＋ρgh1答案：甲：p0－ρgh乙：p0－ρgh丙：p0－错误!ρgh丁：p0＋ρgh1例3．如图所示;光滑水平面上放有一质量为M的汽缸;汽缸内放有一质量为m的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞;活塞面积为S.现用水平恒力F向右推汽缸;最后汽缸和活塞达到相对静止状态;求此时缸内封闭气体的压强p.已知外界大气压为p0解析：选取汽缸和活塞整体为研究对象;相对静止时有：F＝M＋ma再选活塞为研究对象;根据牛顿第二定律有：pS－p0S＝ma解得：p＝p0＋错误!.答案：p0＋错误!考点二气体实验定律及理想气体状态方程1．理想气体状态方程与气体实验定律的关系错误!＝错误!错误!2．几个重要的推论1查理定律的推论：Δp＝错误!ΔT2盖—吕萨克定律的推论：ΔV＝错误!ΔT3理想气体状态方程的推论：错误!＝错误!＋错误!＋……例4．如图;一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成;两圆筒中各有一个活塞．已知大活塞的质量为m1＝2.50 kg;横截面积为S1＝80.0 cm2；小活塞的质量为m2＝1.50 kg;横截面积为S2＝40.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接;间距保持为l＝40.0 cm；汽缸外大气的压强为p＝1.00×105 Pa;温度为T＝303 K．初始时大活塞与大圆筒底部相距错误!;两活塞间封闭气体的温度为T1＝495 K．现汽缸内气体温度缓慢下降;活塞缓慢下移;忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦;重力加速度大小g取10 m/s2.求：1在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间;汽缸内封闭气体的温度；2缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时;缸内封闭气体的压强．解析1设初始时气体体积为V1;在大活塞与大圆筒底部刚接触时;缸内封闭气体的体积为V2;温度为T2.由题给条件得V1＝S1错误!＋S2错误!①V2＝S2l②在活塞缓慢下移的过程中;用p1表示缸内气体的压强;由力的平衡条件得S1p1－p＝m1g＋m2g＋S2p1－p③故缸内气体的压强不变．由盖-吕萨克定律有错误!＝错误!④联立①②④式并代入题给数据得T2＝330 K⑤2在大活塞与大圆筒底部刚接触时;被封闭气体的压强为p1.在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中;被封闭气体的体积不变．设达到热平衡时被封闭气体的压强为p′;由查理定律;有错误!＝错误!⑥联立③⑤⑥式并代入题给数据得p′＝1.01×105 Pa⑦答案1330 K 21.01×105 Pa例5．一氧气瓶的容积为0.08 m3;开始时瓶中氧气的压强为20个大气压．某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时;需重新充气．若氧气的温度保持不变;求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天．解析：设氧气开始时的压强为p1;体积为V1;压强变为p22个大气压时;体积为V2.根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2①重新充气前;用去的氧气在p2压强下的体积为V3＝V2－V1②设用去的氧气在p01个大气压压强下的体积为V0;则有p2V3＝p0V0③设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为ΔV;则氧气可用的天数为N＝V0/ΔV④联立①②③④式;并代入数据得N＝4天⑤答案：4天考点三气体状态变化的图象问题一定质量的气体不同图象的比较例6．为了将空气装入气瓶内;现将一定质量的空气等温压缩;空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是解析：选B.等温变化时;根据pV＝C;p与错误!成正比;所以p－错误!图象是一条通过原点的直线;故正确选项为B.当堂达标1．如图所示;一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置;金属圆块A的上表面是水平的;下表面是倾斜的;下表面与水平面的夹角为θ;圆块的质量为M;不计圆块与容器内壁之间的摩擦;若大气压强为p0;则被圆块封闭在容器中的气体的压强p为________．解析：对圆块进行受力分析：重力Mg;大气压的作用力p0S;封闭气体对它的作用力错误!;容器侧壁的作用力F1和F2;如图所示．由于不需要求出侧壁的作用力;所以只考虑竖直方向合力为零;就可以求被封闭的气体压强．圆块在竖直方向上受力平衡;故p0S＋Mg＝错误!·cos θ;即p＝p0＋错误!.答案：p0＋错误!2．某压缩式喷雾器储液桶的容量是5.7×10－3 m3.往桶内倒入4.2×10－3 m3的药液后开始打气;打气过程中药液不会向外喷出．如果每次能打进2.5×10－4m3的空气;要使喷雾器内药液能全部喷完;且整个过程中温度不变;则需要打气的次数是A．16次B．17次C．20次D．21次解析：选B.设大气压强为p;由玻意耳定律;npV0＋pΔV＝pV;V0＝2.5×10－4m3;ΔV ＝5.7×10－3m3－4.2×10－3m3＝1.5×10－3m3;V＝5.7×10－3m3;解得n＝16.8次≈17次;选项B正确．3．多选一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程;其中bc的延长线通过原点;cd垂直于ab且与水平轴平行;da与bc平行;则气体体积在A．ab过程中不断增大B．bc过程中保持不变C．cd过程中不断增大D．da过程中保持不变解析：选AB.首先;因为bc的延长线通过原点;所以bc是等容线;即气体体积在bc过程中保持不变;B正确；ab是等温线;压强减小则体积增大;A正确；cd是等压线;温度降低则体积减小;C错误；连接aO交cd于e;如图所示;则ae是等容线;即V a＝V e;因为V d＜V e;所以V d＜V a;da过程中体积不是保持不变;D错误．4．已知湖水深度为20 m;湖底水温为4 ℃;水面温度为17 ℃;大气压强为1.0×105Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时;其体积约为原来的取g＝10 m/s2;ρ水＝1.0×103 kg/m3A．2.8倍B．8.5倍C．3.1倍D．2.1倍解析：选C.一标准大气压约为10 m高的水柱产生的压强;所以气泡在湖底的压强p1约为3.0×105Pa;由理想气体状态方程得;错误!＝错误!;而T1＝4＋273K＝277 K;T2＝17＋273K＝290 K;温度基本不变;压强减小为原来的错误!;体积扩大为原来的3倍左右;C项正确．5．如图所示;上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置;横截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60 cm 处设有a、b两限制装置;使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上;缸内气体的压强为p0p0＝1.0×105 Pa为大气压强;温度为300 K．现缓慢加热汽缸内气体;当温度为330 K时;活塞恰好离开a、b；当温度为360 K时;活塞上移了4 cm.g 取10 m/s2.求活塞的质量和物体A的体积．解析：设物体A的体积为ΔV;T1＝300 K;p1＝1.0×105Pa;V1＝60×40 cm3－ΔV;T2＝330 K;p2＝错误!Pa;V2＝V1;T3＝360 K;p3＝p2;V3＝64×40 cm3－ΔV.由状态1到状态2为等容过程;则错误!＝错误!;代入数据得m＝4 kg.由状态2到状态3为等压过程;则错误!＝错误!;代入数据得ΔV＝640 cm3.答案：4 kg 640 cm3。

气体试验定律一、气体实验定律概述1. 玻意耳定律- 内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。

- 表达式：pV = C（C是常量，与气体的种类、质量、温度有关）。

- 适用条件：气体质量一定且温度不变。

例如，用注射器封闭一定质量的空气，缓慢推动或拉动活塞改变体积，同时测量压强，会发现压强与体积的乘积近似为定值。

2. 查理定律- 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。

- 表达式：(p)/(T)=C（C是常量，与气体的种类、质量、体积有关）。

- 适用条件：气体质量一定且体积不变。

将一定质量的气体密封在一个刚性容器（如烧瓶）中，对容器加热或冷却，测量不同温度下的压强，会发现压强与温度的比值近似为定值。

这里的温度必须是热力学温度（T = t+273.15K，t为摄氏温度）。

3. 盖 - 吕萨克定律- 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。

- 表达式：(V)/(T)=C（C是常量，与气体的种类、质量、压强有关）。

- 适用条件：气体质量一定且压强不变。

例如，将一个带有活塞且活塞可自由移动的容器中的气体加热，保持压强不变（活塞可自由移动以平衡外界压强），测量不同温度下的体积，会发现体积与温度的比值近似为定值。

二、图像表示1. 玻意耳定律图像- 在p - V图像中，一定质量温度不变的气体的图像是双曲线的一支。

因为pV = C，p=(C)/(V)，这是反比例函数的形式。

- 在p-(1)/(V)图像中，是过原点的直线，因为p = C×(1)/(V)，斜率k = C。

2. 查理定律图像- 在p - T图像中，一定质量体积不变的气体图像是过原点的直线，因为(p)/(T)=C，p = C× T，斜率k = C。

3. 盖 - 吕萨克定律图像- 在V - T图像中，一定质量压强不变的气体图像是过原点的直线，因为(V)/(T)=C，V = C× T，斜率k = C。

三个气体实验定律的使用范围在气体的世界里，有三大法宝，那就是波义耳定律、查理定律和阿伏伽德罗定律。

听起来挺复杂，但其实它们就像一把钥匙，帮我们打开了气体行为的宝藏。

咱们先来聊聊波义耳定律，这个家伙可厉害了。

它告诉我们气体的压力和体积是成反比的，也就是说，压得越紧，体积就越小，反之亦然。

这就像你把一个气球捏紧，气球里的空气被迫挤到一块儿，结果气球就变小了。

没错，生活中常见的这个现象，就是波义耳定律在偷偷地发挥作用。

咱们说说查理定律。

这个定律就好比是天气预报，它把气体的体积和温度连接在了一起。

想象一下，你在夏天的海滩上，阳光一照，那沙子热得简直像蒸炉。

气球里的空气被加热后，体积也跟着膨胀。

这时候，你的气球就像个小巨人，越来越大。

查理定律告诉我们，温度升高，气体体积也会随之增大，简直就是“热胀冷缩”的绝佳体现。

谁能想到，咱们的气体竟然也有这么多小秘密呢！来看看阿伏伽德罗定律。

这个定律有点像是气体的“社交网络”，它让我们明白，气体的体积和气体分子的数量是成正比的。

简单来说，气体分子越多，体积就越大。

就像在派对上，人越多，房间就越挤。

想象一下，如果你在一个小房间里聚集了太多朋友，结果大家都快挤成一团了。

这就是阿伏伽德罗定律的魅力所在。

它帮助我们了解，气体并不是随便堆在一起的，每一个分子都在发挥着自己的作用。

这些定律不是随便说说的，它们有各自的“使用范围”。

波义耳定律一般适用于温度不变的条件下。

如果你把气体加热，那可就不能简单地用这个定律了，毕竟气体的行为可不止是“捏一捏”那么简单。

查理定律则需要在压力不变的情况下适用，咱们可不能把它当成万能钥匙，毕竟气体的世界那么复杂，总有些特例在等着我们去发现。

阿伏伽德罗定律相对比较宽泛，只要气体的状态保持一致，它的适用范围就相对广泛。

不过，咱们在使用这些定律的时候，得小心哦。

如果气体遇到特殊的条件，比如极端的温度或者压力，事情可就会变得不那么简单。

就像生活一样，想要让一切都顺风顺水，还得看具体情况。

三大气体实验定律适用范围1. 引言嘿，朋友们，今天咱们来聊聊气体的那些事儿，尤其是三大气体定律。

你可能会问，什么三大气体定律？这不就是气体的那些行为准则吗？别急，我慢慢给你道来。

说到这三大定律，就得提到博伊尔定律、查尔斯定律和阿伏伽德罗定律。

它们可都是气体界的“明星”，但是它们也不是万能的哦！今天咱们就看看这三位的适用范围，以及什么时候它们可能会“掉链子”。

准备好了吗？那咱们就开始吧！2. 博伊尔定律（Boyle's Law）。

2.1 定义与基本概念博伊尔定律说的就是，在温度不变的情况下，气体的压强和体积是成反比的。

也就是说，体积小了，压强就大；体积大了，压强就小。

简单来说，就像挤气球，你越挤，里面的气体越是“抗拒”，压强就越高。

听起来是不是有点意思？不过啊，这个定律适用的前提是气体得是理想气体，也就是在特定条件下，气体分子间的相互作用可以忽略不计。

2.2 适用范围但是，现实生活中，咱们常见的气体，比如空气、氮气等，通常在高压或低温的情况下，就不那么“听话”了。

比如说，咱们喝汽水的时候，瓶子里的气体压强很大，一打开瓶盖，哗的一声，气泡就“跑”出来了。

这时候，你就发现博伊尔定律可能就有点不太适用了。

气体分子之间的相互作用，以及温度的变化，都会影响到它的表现。

3. 查尔斯定律（Charles's Law）。

3.1 定义与基本概念接下来咱们聊聊查尔斯定律。

这位大神告诉我们，在压强不变的情况下，气体的体积和温度是成正比的。

换句话说，你加热气体，气体就会膨胀；你冷却气体，它就会缩小。

就像夏天开空调，温度下降，气体就“乖乖”缩小；而冬天，气体被加热时，就像是膨胀的小气球，嘭嘭嘭的。

3.2 适用范围不过，查尔斯定律也有它的“短板”。

它主要适用于低压气体，也就是那些“安分守己”的家伙。

像在高压情况下，气体的行为就可能会变得复杂。

这就好比在一堆人群中，有的人总是爱闹腾，而有的人则偏爱安静。

一旦气体的压力过大，分子之间的相互作用就开始影响体积了，查尔斯定律就没那么靠谱了。

气体实验三大定律
气体实验三大定律是研究气体热力学规律的基础，它们分别是波义耳-马略特定律、
查理定律、盖-吕萨克定律。

本文将对这三大定律逐一进行介绍。

1. 波义耳-马略特定律
波义耳-马略特定律也称为温度定律，它指出：在等压下，气体的体积与温度成正比，即V/T为常数。

该定律的提出者是达尔文的老师波义耳和他的学生马略特，在1824年的一次会议上首次发表了这一规律。

波义耳-马略特定律实验的具体方法是：通过测量同一气体在不同温度下的体积变化，得到V/T的比值始终保持不变。

这个定律的意义在于，它为温度和气体体积之间的关系提
供了一个简单的数学表达式，为热力学的发展打下了坚实的基础。

2. 查理定律
查理定律也称为等压定律，它指出：在恒定压力下，气体的体积与温度成正比，即
V/T为常数。

该定律由法国科学家约瑟夫·路易·盖-吕萨克研究气体的性质时，通过实验发现的。

3. 盖-吕萨克定律
盖-吕萨克定律实验的原理是：将气体密封在一个可变大小的容器中，通过改变容器
的体积，测量不同体积下气体的压力，得出P*V的比值始终保持不变。

盖-吕萨克定律在现代化学中有着广泛的应用，可以应用于酸碱反应、氧化还原反应等方面的化学计算。

以上就是气体实验三大定律的详细介绍。

这三大定律不仅为气体热力学的发展奠定了
基础，也为各种领域的科学研究提供了重要的理论支持。

气体实验定律的综合应用目录题型一 气体实验定律的理解和应用 题型二 应用气体实验定律解决“三类模型”问题 类型1 “玻璃管液封”模型 类型2　“汽缸活塞类”模型类型3 变质量气体模型题型三 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用题型一气体实验定律的理解和应用1理想气体状态方程与气体实验定律的关系p 1V 1T 1=p 2V 2T 2温度不变：p 1V 1=p 2V 2(玻意耳定律)体积不变：p 1T 1=p 2T 2(查理定律)压强不变：V 1T 1=V 2T 2(盖-吕萨克定律)2两个重要的推论(1)查理定律的推论：Δp =p 1T 1ΔT (2)盖-吕萨克定律的推论：ΔV =V 1T 1ΔT 3利用气体实验定律解决问题的基本思路1(2023·广东深圳·校考模拟预测)为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9mL ，内装有0.5mL 的药液，瓶内气体压强为1.0×105Pa ，护士把注射器内横截面积为0.3cm 2、长度为0.4cm 、压强为1.0×105Pa 的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体。

(1)注入气体后与注入气体前相比，瓶内封闭气体的总内能如何变化？请简述原因。

(2)求此时药瓶内气体的压强。

【答案】(1)总内能增加，原因见解析；(2)p1=1.3×105Pa【详解】(1)注入气体后与注入气体前相比，瓶内封闭气体的总内能增加；注入气体后，瓶内封闭气体的分子总数增加，温度保持不变故分子平均动能保持不变，因此注入气体后瓶内封闭气体的总内能增加。

(2)以注入后的所有气体为研究对象，由题意可知瓶内气体发生等温变化，设瓶内气体体积为V1，有V1=0.9mL-0.5mL=0.4mL=0.4cm3注射器内气体体积为V2，有V2=0.3×0.4cm3=0.12cm3根据玻意耳定律有p0V1+V2=p1V1代入数据解得p1=1.3×105Pa2．(2023·山东·模拟预测)某同学利用实验室闲置的1m长的玻璃管和一个标称4.5L的导热金属容器做了一个简易温度计。