4.1 气体实验定律 学案2（鲁科版选修3-3）

4.1 气体实验定律 学案2 【学习目标】　 掌握查理定律及其应用 掌握盖 吕萨克定律及其应用 【学习重点】　 掌握查理定律及其应用 掌握盖 吕萨克定律及其应用 【知识要点】　 一、查理定律 1．内容：一定质量的气体，在体积保持不变的条件下，压强与热力学温度成_____ 2．公式： _____ 二、盖 吕萨克定律 1．内容：一定质量的气体，在压强保持不变的条件下，体积与热力学温度成_____ 2．公式： _____ 注意：在以上两个公式中 （1）等式两边只要单位统一就可以，不必都化为国际制单位 （2）若是摄氏温度，则要化为_____ （正比 = 正比 = 热力学温度） 【问题探究】　 汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油上升。已知某型号轮胎能在－40℃～90℃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3.5atm，最低胎压不低于1.6atm，那么在t = 20℃时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适？（设轮胎容积不变） 解：由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化。 设在T0 = 293K充气后的最小胎压为pmin，最大胎压为pmax。依题意，当T1 = 233K时胎压为p1 = 1.6atm。根据查理定律 = ，即 = 解得：Pmin = 2.01atm 当T2 = 363K是胎压为P2 = 3.5atm。根据查理定律 = ，即 = 解得：pmax = 2.83atm 【典型例题】　 例 一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA = 0.3m3，TA = TC = 300K、TB = 400K。 （1）求气体在状态B时的体积。 设气体在B状态时的体积为VB，由盖—吕萨克定律得 = ① 代入数据得 VB = 0.4m3 ② 【达标训练】　 如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为△VA、△VB，压强变化量为△pA、△pB，对液面压力的变化量为△FA、FB，则（ AC ） A．水银柱向上移动了一段距离 B．△VA＜△VB C．△pA＞△pB D．△FA = △FB 已知理想气体的内能与温度成正比，如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能（ B ） A．先增大后减小 B．先减小后增大 C．单调变化 D．保持不变 一定质量的气体，压强保持不变，下列过程可以实现的是（ A ） A．温度升高，体积增大 B．温度升高，体积减小 C．温度不变，体积增大 D．温度不变，体积减小 一定质量的理想气体，在体积不变的条件下，压强增大。则（ A ） A．气体分子的平均动能增大 B．气体分子的平均动能减少 C．气体分子的平均动能不变 D．条件不够，无法判定气体分子平均动能的变化 如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是：（ ABD ） A．从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比 B．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的 C．由图可知T1＞T2 D．由图可知T1＜T2 一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48.0℃。求： （Ⅰ）氦气在停止加热前的体积； （Ⅱ）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。 （1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。 根据玻意耳—马略特定律有 p1V1 = p2V2 式中，p1 = 76.0cmHg，V1 = 3.50m3，p2 = 36.0cmHg，V2是在此等温过程末氦气的体积。由①式得 V2 = 7.39m3 ② （2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1 = 300K下降到与外界气体温度相同，即T2 = 225K。这是一 ... ...