1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,4.1,气体实验定律,第二课时,一、等温变化:,前面我们用控制变量法得出了在温度不变时一定质量气体压强和体积的关系,这一节课我们探究另外两个状态参量的关系。,知识回顾,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,.,猜想,在等容变化中,气体的压强与温度可能存在着什么关系?,二、等容变化,科学家查理做了实验验证,查理是法国物理学家,.1746,年,11,月,12,日诞生于法国卢瓦雷的贝奥京西,.,大约在,1787,年,,查理,着手研究气体的膨胀性质,发现在压力一定的时候,气体体积的改变和温度的改
2、变成正比,.,他进一步发现,对于一定质量的气体,当体积不变的时候,温度每升高,l,,压力就增加它在,0,时候压力的,1,273.,查理还用它作根据,推算出气体在恒定压力下的膨胀速率是个常数,.,这个预言后,来由盖,吕萨克和道尔顿(,1766,一,1844,)的实验,完全证实,.,查理(,Jacques-Alexandre-Csar Charles,,,1746,l823,),1.,查理生平介绍,2.,实验装置,压强,P,摄氏,t,开氏,T,(1),等容线:一定质量的某种气体在等容变化过程中,压强,p,跟热力学温度,T,的正比关系,pT,在直角坐标系中的图象叫做等容线,3.,等容变化的图象,等容
3、线,(2),一定质量气体的等容线,pT,图象,其延长线经过坐标原点,,斜率,反映,体积大小,(3),一定质量气体的等容线的物理意义,图线上每一个点表示气体一个确定的状态,同一根等容线上各,状态的体积相同,不同体积下的等容线,斜率越大,体积越小(同一温度下,压,强大的体积小)如图所示,,V,2,V,1,想一想?,如果横坐标是摄氏温度等容变化呢,图像还会过坐标原点吗?,如果交于,-273.15,左边说明什么?交于右边又说明什么?,p,=,CT,或,2,、公式表述:,1,、文字表述: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,.,或,压强,p,与热力学温度,T
4、成正比可以表示为另外形式,4.,查理定律,(1)查理定律是实验定律,由法国科学家查理通过实验发现的,5.,查理定律的说明,(3)在,p/T=C,中的,C,与气体的种类、质量、体积有关,(2)适用条件:气体质量一定,体积不变,(4)一定质量的气体在等容时,升高(或降低)相同的温度,所增加(或减小)的压强是相同的,(5)解题时前后两状态压强的单位要统一,注意:,p,与热力学温度,T,成正比,不与摄氏温度成正比,但是压强的变化量与,摄氏温度的变化量成正比。,6.,应用,打足了气的车胎在阳光下曝晒会胀破,例题,1.(2015,重庆高考,),北方某地的冬天室外气温很低,吹出的肥皂泡会很快冻结。若刚吹出
5、时肥皂泡内气体温度为,T,1,压强为,p,1,肥皂泡冻结后泡内气体温度降为,T,2,。整个过程中泡内气体视为理想气体,不计体积和质量变化,大气压强为,p,0,。求冻结后肥皂膜内外气体的压强差。,2.,某种气体在状态,A,时压强,210,5,Pa,体积为,1m,3,温度为,200K,(1),它在等温过程中由状态,A,变为状态,B,状态,B,的体积为,2m,3,求状态,B,的压强,.,(2),随后,又由状态,B,在等容过程中变为状态,C,状态,C,的温度为,300K,求状态,C,的压强,.,3.,汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油量上升,.,已知某型号轮胎能在,40,0,C,至,90,0,C,正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过,3.5 atm,,最低胎压不低于,1.6 atm,,那么,在,t,20,0,C,时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适(设轮胎的体积不变),等容变化,查理定律,t,40,0,C,时,即,T,=233K,时的胎压等于,1.6atm,t,90,0,C,时,即,T,=363K,时的胎压等于,3.5atm,p,min,=2.01atm,p,max,2.83atm,总结,1.,实验装置,2.,图像,3.,结论,