高中物理氣體的等容變化課件1人教版選修3-3

1、氣體的等容變化 查理定律,氣體的性質(zhì),Back,一. 氣體的等容變化,二. 查理定律 (實(shí)驗(yàn)定律）,三. 氣體等容變化的圖象,四. 查理定律的微觀解釋,五. 例題,六. 小結(jié),,目 錄,七.練習(xí),一．定義: 質(zhì)量一定的氣體,在體積不變的情況下所發(fā)生的變化過(guò)程.,氣體的等容變化,二．思考：　　為什么隔夜的水杯( 半杯水 ) 難以打開？,可否認(rèn)為氣體的壓強(qiáng)隨

2、溫度的升高而升高,隨溫度的降低而降低?,數(shù)據(jù)處理,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)器材,實(shí)驗(yàn)方法,查理定律,,,步驟一,步驟二,步驟三,實(shí)驗(yàn)過(guò)程,研究一定質(zhì)量的氣體在體積保持不變的情況下，它的壓強(qiáng)怎樣隨溫度的變化而變化。,實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?燒瓶（帶軟木塞），玻璃管，橡皮連接管，水銀壓強(qiáng)計(jì)，溫度計(jì)，盛水容器，冰，冷水，（幾種不同溫度的）熱水。,實(shí)驗(yàn)儀器：,調(diào)節(jié)水銀壓強(qiáng)計(jì)的可動(dòng)管A，使B管水銀面始終保持在同一水平面上。改變氣體溫度，得到多次壓強(qiáng)值。,實(shí)驗(yàn)方法：,一

3、只燒瓶上連一根玻璃管，用橡皮管把它跟一個(gè)水銀壓強(qiáng)計(jì)連在一起，從而在燒瓶?jī)?nèi)封住一定質(zhì)量的空氣。　　上下移動(dòng)壓強(qiáng)計(jì)，使得其中的兩段水銀柱的高度在同一水平面上。標(biāo)記下Ｂ管水銀柱的高度。,實(shí)驗(yàn)步驟一：,將燒瓶放入純凈冰水混合物中，觀察壓強(qiáng)計(jì)水銀柱的高度變化情況。 瓶中氣溫降低(溫度為T1），B柱上升，A柱下降。瓶中氣體體積減小。 A管下降，使Ｂ管中水銀柱高度與開始時(shí)相同,保證氣體體積不變.　　記錄下ＡＢ水銀柱的高度差H1，以得

4、出內(nèi)外氣體壓強(qiáng)之差。,實(shí)驗(yàn)步驟二：,將燒瓶放入某一溫度的熱水中（水溫可由溫度計(jì)測(cè)出T2），觀察壓強(qiáng)計(jì)中水銀柱的高度變化情況?！　怏w溫度上升，Ａ柱上升，Ｂ柱下降，瓶?jī)?nèi)氣體體積增大?！　∩咸幔凉埽匀皇梗鹿芩y柱的高度與開始時(shí)相同，保證氣體體積不變。再記錄下ＡＢ管水銀柱高度之差H2，以得出內(nèi)外氣體壓強(qiáng)之差。,實(shí)驗(yàn)步驟三：,一．由水銀壓強(qiáng)計(jì)分別讀出多次的壓強(qiáng)Ｐ0,Ｐ1，Ｐ２，Ｐ３。,二．由溫度計(jì)所測(cè)出相應(yīng)的攝氏溫度ｔ0, t１，t２，

5、t３ 。,三．由以上數(shù)據(jù)得出氣體壓強(qiáng)和溫度之間的定性關(guān)系,實(shí)驗(yàn)處理：,壓強(qiáng)隨著溫度的升高而增大，隨著溫度的降低 而減小，但壓強(qiáng)Ｐ和溫度ｔ不是正比關(guān)系。,(I) 一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下， 溫度每升高 (降低)１℃ ，氣體的壓強(qiáng)增大(減小)０℃時(shí)壓強(qiáng) 的1/273。 數(shù)學(xué)表達(dá)式為:,查理定律,（Ｐt－Ｐ0）/ｔ＝Ｐ0／273℃,(II) 將上式變形得：Ｐt

6、／（273＋t）＝Ｐ0／273 得公式：,Ｐ１／Ｔ１＝Ｐ２／Ｔ２,（ 氣體壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比。）,實(shí)驗(yàn)圖象：,實(shí)驗(yàn)圖象可分為P—t圖象和P—T圖象 。但可用下圖一同表現(xiàn)出來(lái)。,圖中以Ｏ為原點(diǎn)的是Ｐ－Ｔ圖象，以Ｏ`為原點(diǎn)的是Ｐ－ｔ圖象?！　。蟕：坐標(biāo)(273, 0)?！　o：0℃ 時(shí)氣體的壓強(qiáng)大小。 　　θ ：tgθ =P0/2730℃時(shí)壓強(qiáng)的１／2

7、73。,想一想：為什么Ｏ點(diǎn)附近用虛線？,,微觀解釋:,一定質(zhì)量的氣體，在體積不變時(shí)，它的單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能增大，平均速率增大，壓強(qiáng)增大，反之， 壓強(qiáng)減小。,,例題精選：,１．封閉在容積不變的容器內(nèi)裝有一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)它的溫度為27℃時(shí)，其壓強(qiáng)為4× 104Pa，那么，當(dāng)它的溫度升高到37℃ 時(shí)，它的壓強(qiáng)為多大？,解：,因?yàn)闅怏w體積不變，故氣體為等容變化。,初態(tài)：Ｐ１＝ 4× 1

8、04Pa，Ｔ１＝t1+273=27+273=300K?！　　　　　　　∧B(tài)：Ｐ２未知，　　　 Ｔ２＝t2+273=37+273=310K。,由查理定律可知：　　　　　　　　　　?。校保裕保剑校玻裕?變形可得：　　　　　　　　　　?。校玻剑校?#183; （Ｔ２／Ｔ１）　　　　　　　　　　　　?。?4× 104 · 310/300 　　　　　　　　　　　 ＝4.13×104(Pa

9、),答：它的壓強(qiáng)為4.13 ×104Pa。,,,本節(jié)介紹一定質(zhì)量的氣體在壓強(qiáng)不太大，溫度不太低的情況下，保持體積不變時(shí)，氣體壓強(qiáng)隨溫度的變化關(guān)系：,（Ⅱ）　一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比。 數(shù)學(xué)表達(dá)式：,小 結(jié),通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出變化規(guī)律－－－查理定律：,（ Ⅰ） 　一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，溫度 每升高（降低）１℃ ，氣體的壓強(qiáng)增大（減?。啊鏁r(shí)壓

10、強(qiáng)1/273 數(shù)學(xué)表達(dá)式：,(Pt－P0) /t＝P0/273 ℃,P1 / T1 = P2 / T2 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。═為熱力學(xué)溫度）,１．封閉在容器中的氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，下面的哪個(gè)說(shuō)法是正確的（　　?。ú挥?jì)容器的膨脹）　　Ａ．密度和壓強(qiáng)均增大；　　 Ｂ．密度增大，壓強(qiáng)減小；　?。茫芏炔蛔?，壓強(qiáng)增大；　 Ｄ．密度增大