(
课件网) 第5节 气体实验定律 第2课时 查理定律和盖—吕萨克定律 学习任务一 气体的等容变化 学习任务二 气体的等压变化 备用习题 随堂巩固 学习任务一 气体的等容变化 [教材链接] 阅读教材“查理定律”相关内容,完成下列填空: 1.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:_____或
. (3) 条件:气体的_____一定,_____保持不变. 正比 质量 体积 2.
图像(等容线) 3.微观解释 从微观角度看,一定质量的气体,在体积保持不变时,单位体积内的_____保持不变.当温度升高时,分子_____增大,气体的压强也就增大;当温度降低时,分子_____,气体的压强也就减小. 分子数 平均动能 平均动能减小 [科学探究] (1) 生活中我们经常遇到这样的事情,保温杯内剩余半杯热水时我们将杯子盖拧紧,放置一段时间后,杯子盖很难拧开或者拧不开,这是为什么? [答案] 放置一段时间后,杯内的空气温度降低,压强减小,外界的大气压强大于杯内空气压强,所以杯盖很难打开. (2) 打足气的自行车在烈日下曝晒,常常会爆胎,原因是什么? [答案] 车胎在烈日下曝晒,胎内的气体温度升高,气体的压强增大,容易将车胎胀破. 例1 [2024·福州期末] 用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便,但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸,我们通常用的易拉罐容积为
,假设在室温
下罐内装有
的饮料,剩余空间充满
气体,气体压强为
.若易拉罐所承受的最大压强为
,则保存温度不能超过多少 [答案]
[解析] 取
气体为研究对象,该过程为等容变化 初态
,
末态
,
由查理定律
得
例2 [2023·江苏卷] 如图所示,密闭容器内一定质量的理想气体由状态
变化到状态
.该过程中 ( ) A.气体分子的数密度增大 B.气体分子的平均动能增大 C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小 D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 √ [解析] 根据
,可得
,则从A到B为等容线,即从A到B气体体积不变,则气体分子的数密度不变,选项A错误;从A到B气体的温度升高,则气体分子的平均动能变大,选项B正确;从A到B气体的 压强变大,则单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力变大,选项C错误;气体分子的数密度不变,从A到B气体分子的平均速率变大,则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数变大,选项D错误. 【要点总结】 利用查理定律解题的一般步骤: (1)确定研究对象,即被封闭的气体. (2)分析状态变化过程是否符合定律条件,确认在状态变化过程中气体的质量和体积保持不变. (3)确定初、末两状态的温度、压强. (4)根据查理定律列方程求解. (5)分析所求结果是否合理. 学习任务二 气体的等压变化 [教材链接] 阅读教材“盖—吕萨克定律”相关内容,完成下列填空: 1.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) 表达式:
或_____或
. (3) 适用条件:气体的_____和_____不变. 正比 质量 压强 2.等压线 如图所示,
图像中的等压线是一条_____. 过原点的倾斜直线 3.微观解释:从微观角度看,对于一定质量的气体,当温度升高时,分子平均动能增大,为了保持压强不变,单位体积的分子数相应_____,气体的体积必然相应_____.反之,当气体的温度降低时,气体的体积必然_____. 减少 增大 减小 [科学思维]
和
图像 (1)
图像:一定质量的某种气体,在等压过程中,气体的体积
和热力学温度
图线的延长线是过原点的倾斜直线,如图甲所示,且
,即 ... ...