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课件网) DIERZHANG 第二章 2 第2课时 气体的等温变化 1.知道玻意耳定律的内容、公式及适用条件,能用玻意耳定律解答有关问题(重难点)。 2.理解等温变化的图像,并能利用图像分析实际问题(重点)。 学习目标 一、玻意耳定律及其应用 二、气体等温变化的p-V图像或p- 图像 课时对点练 内容索引 玻意耳定律及其应用 一 1.玻意耳定律 一定质量的某种气体,在 不变的情况下,压强p与体积V成 。 2.公式 pV=C(C是常量)或 。 3.条件 气体的 一定, 不变。 温度 反比 p1V1=p2V2 质量 温度 1.国庆放假,小明带弟弟去湖边游玩,弟弟看到湖水中鱼儿吐出小气泡,非常开心。小明回家后,给弟弟画了一幅鱼儿在水中吐气泡的图,如图所示。若湖水的温度恒定不变,你认为他画得 (填“对”或“不对”),原因是_____ _____。(请运用物理知识简要说明) 思考与讨论 不对 气泡上升过程中,温度不变,气泡内气体压强不断 减小,体积不断增大 2.一定质量的气体温度升高时,pV=C中的C的数值是怎样变化的?为什么? 思考与讨论 答案 增大。若一定质量的气体的体积保持不变,当温度升高时,压强会增大,故C值变大。 一定质量的气体,压强为3 atm,保持温度不变,当压强减小了2 atm时,体积变化了4 L,则该气体原来的体积为 A. L B.2 L C. L D.3 L 例1 √ 设该气体原来的体积为V1,由气体等温变化规律知压强减小时,气体体积增大,即3V1=(3-2)·(V1+4 L),解得V1=2 L,B正确。 玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示,潜水员在水面上将80 mL水装入容积为380 mL的玻璃瓶中,拧紧瓶盖后带入水底,倒置瓶身,打开瓶盖,让水进入瓶中,稳定后测得瓶内水的体积为230 mL。将瓶内气体视为理想气体,全程气体不泄漏且温度不变。大气压强p0取1.0×105 Pa,重力加速度g取10 m/s2,水的密度取1.0×103 kg/m3。 求水底的压强p和水的深度h。 例2 答案 2.0×105 Pa 10 m 对瓶中所封的气体,由玻意耳定律可知p0V0=pV, 即1.0×105 Pa×(380-80) mL=p×(380-230) mL, 解得p=2.0×105 Pa,根据p=p0+ρgh,解得h=10 m。 (2024·广东省模拟)一定质量的理想气体被一个质量为m=5 kg、横截面积为S=25 cm2的活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内。汽缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时活塞下表面相对于汽缸底部的高度为25 cm,外界的温度为27°;现将一物块轻放在活塞的上表面,平衡时,活塞下降了5 cm。已知外界大气压强为p0=1×105 Pa,重力加速度大小g=10 m/s2。求: (1)初始状态封闭气体的压强; 例3 答案 1.2×105 Pa 设初始汽缸内气体压强为p1,放上物块后稳定时, 汽缸内气体压强为p2, 根据平衡条件得p1S=p0S+mg 解得p1=1.2×105 Pa。 (2)物块的质量M。 答案 7.5 kg 初始气柱高度h1=25 cm, 再次稳定后气柱高度h2=25 cm-5 cm=20 cm 由玻意耳定律得p1h1S=p2h2S 解得p2=1.5×105 Pa 由平衡条件有p2S=p0S+(M+m)g 解得M=7.5 kg。 总结提升 应用气体等温变化规律解题的一般步骤 1.确定研究对象,并判断是否满足气体等温变化规律的条件。 2.确定初、末状态及状态参量(p1、V1)、(p2、V2)。 3.根据气体等温变化规律列方程求解(注意统一单位)。 4.注意分析隐含条件,作出必要的判断和说明。 特别提醒 确定气体压强或体积时,只要初、末状态的单位统一即可,没有必要都转换成国际单位制的单位。 返回 气体等温变化的p-V图像或p- 图像 二 1.气体的压强p随体积V的变化关系如图所示,图线的形状为 ,它描述的是温度不变时的p-V关系,称为等温线。 2.一定质量的气体,不同温度下的等温线是 的。 双曲线的一支 不同 1.如图所示为一定质量的气体在不同温度下的p-V图线,T1和T2哪一个大?为什 ... ...