等容变化及等压变化.doc

8.2 气体的等容变化和等压变化 （4月6日）
学习目标：
1.知道什么是等容变化，掌握查理定律的内容和公式
2、掌握等容变化的P-T图线及其物理意义
3、知道什么是等压过程，知道盖-吕萨克定律的内容和公式
4、掌握等压变化的V-T图线及其物理意义
5、会判断气体的等容和等压变化过程，并选择合适的公式进行简单的计算。
自主学习1：
1、等容变化：__________________________叫等容变化。
    等压变化：___________________________叫等压变化。
2、查理定律：
（1）内容：一定质量的某种气体，在 的情况下，_与______温度
（2）公式：___________=C    或  ______=________
注意： ①成立条件：气体_____一定，______不变
②公式中与压强成正比的温度是 温度，如果已知的是摄氏温度，要换算成热力学温度再应用。
3、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，________ 。
（2）公式：_____=__________或_________=C
注意：①成立条件：气体质量一定，压强不变
②公式中与体积成正比的温度是 温度，如果已知的是摄氏温度，要换算成热力学温度再应用。
自我检测1：
1、对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的2倍，则气体温度的变化情况是（ ）
A、气体的摄氏温度升高到原来的2倍 B、气体的热力学温度升高到原来的2倍
C、气体的摄氏温度降低到原来的一半 D、气体的热力学温度降低到原来的一半
2、一定质量的理想气体由状态A变为状态B， A到B的过程为等压变化，已知VA=0.3m3，TA= 300K，TB=400K。求气体在状态B时的体积。

3、打足气的自行车在烈日下曝晒,常常会爆胎,这是什么原因呢?

4、一定质量的气体，在体积不变得到条件下，温度由0oC升高到10oC时，气压强的增量为
Δp1，当它由100oC升高到110oC时，所增加的压强为Δp2，则Δp1：Δp2=

5、有一个敞口的玻璃瓶，当瓶中空气温度由27oC升高到127oC时，瓶内剩余的空气是原来的几分之几？

自主学习2：
用图像表示两个定律：
A、查理定律 B、盖。吕萨克定律

思考：为什么图线有一部分用虚线？

典型例题：
例一：某种气体在状态A时的压强为2×105Pa，体积为1m3，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2m3.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）再由状态C在等压过程中变为状态D，状态D的温度为400K。求状态D的体积。

练习1：如图所示，是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象。已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa。
（1）说出从A到B过程中压强变化的情形，从B到C过程中体积变化的情形。并根据图像提供的信息，计算图中TA的温度值及状态C的压强。
（2）在另外两坐标系中 ，分别作出 由状态A经过状态B变为状态C的P-T、P-V图像，并在图象的相应位置上标出字母A、B、C，不用写出计算过程。

气体的等容变化和等压变化例习题

例一：已知当温度为t1=27℃时,管内水银面高度x1=16 cm,此高度即为27℃的刻度线,问t=0℃的刻度线在何处?（外界大气压为76cmHg）

练习1：在上题中,若大气压已变为相当于75 cmHg的压强,利用该测温装置测量温度时所得示数仍为27℃,问此时实际温度为多少?

例二：如图所示，有一根足够长的上端开口的玻璃细管，玻璃管中用h=10cm的水银柱封闭了一段气体，当温度为27℃时，气体的长度为l20cm。现给气体加热，使水银柱上升5cm，求此时玻璃管中气体的温度。（设大气压强p0=76cmHg）

练习2：.如图所示，汽缸中封闭着温度为100℃的空气，一重物用绳索经滑轮跟缸中活塞相连接，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm，如果缸内空气变为0℃，重物将上升多少cm。

练习3：盛有氧气的钢瓶，在17oC的室内测得氧气的压强是9.31×106Pa.当钢瓶搬到-13oC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?

《气体的等容变化和等压变化》练习题
1、某个汽缸中有活塞封闭了一定质量的空气，它从状态A变化到状态B,其压强p和温度T的关系如图所示，则它的体积 （ ）
A．增大 B.减小 C.保持不变 D.无法判断
2、
下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是（ ）
P
T
O
P
T
O
P
T
O
P
O
t/0C
-273
A B C D

3、一个密闭的钢管内装有空气，在温度为200C时，压强为1atm，若温度上升到800C，管内空气的压强为（ ）
A、4atm B、1atm/4 C、1.2atm D、5atm/6
4、一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了1/2，若气体原来温度为270C，则温度的变化是（ ）
A、升高450K B、升高了1500C C、升高了40.50C D、升高了4500C
P
O
T
A
B
图6
C
V
O
T
A
B
C
图5
5、如图5所示，是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V—T图象，由图象可知（ ）
A、PA＞PB
B、PC＜PB
C、PA＞PC
D、PC＞PB

6、如图6所示，是一定质量的气体从状态A经B到状态C的P—T图象，由图象可知（ ）
A、VA＝VB B、VB＝VC C、VB＜VC D、VA＞VC
7、一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化说法正确的是（ ）
A、温度每升高10C，压强的增加是原来压强的1/273
B、温度每升高10C，压强的增加是00C时压强的1/273
C、气体压强和热力学温度成正比
D、气体压强与摄氏温度成正比
8、高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p0=1个大气压，温度t0=27℃。在火箭竖直向上飞行的过程中，加速度大小等于重力加速度g，仪器舱内水银气压计示数p=0.6p0，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内温度是（ ）
A．16.2℃ B．32.4℃ C．27℃ D．-93℃
图7
9、在密闭容器中，当气体的温度升高1K时，气体的压强比原来增加了0.4%，则容器中气体原来的温度为
10、体积V=100cm3的空球带有一根有刻度的均匀长管，管上共有N=101个刻度
（长管与球连接处为第一个刻度，向上顺序排列）相邻两刻度间管的容积为
0.2cm3，管中有水银滴将球内空气与大气隔开，如图7所示当温度t=50C时，
水银液滴在刻度N=21的地方，若外界大气压不变，用这个装置测量温度的范围
是 。
11、设大气压强保持不变，当室温由60C升高到270C时，室内的空气将减少 %。
12、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？（2）将上述状态变化过程在图4乙中画出，图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向，说明每段图线各表示什么过程？
20
P/atm
V/L
2
4
40
10
30
0
A
B
C
D
10
40
V/L
T/K
300
600
0
20
30
50
甲
乙
图4

13、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°C-90°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°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）

14、如图所示，向一个空的铝制饮料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化，这就是一个简易“气温计”。已知铝罐的容积是360cm3，均匀吸管内部的横截面积为0.2cm2，吸管的有效长度为20cm，当温度为25oC时，油柱离管口10cm.
（1）吸管上标刻温度值时，刻度是否应该均匀？
（2）估算这个气温计的测量范围。