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课件网) 人教版选修3—3之8、2 气体的等容变化和等压变化 一、气体的等容变化 1.等容变化:一定质量的气体,在体积不变时,压强随温度的变化叫做等容变化。 2.查理定律:(1)内容:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比。 二、气体的等压变化 1.气体的等压变化:一定质量的某种气体,在压强不变时,体积随温度的变化叫等压变化。 2.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,其体积V与热力学温度成正比。 自我检测 1.判断正误,对的画“√”,错的画“×”。 (1)气体的温度升高,气体的体积一定增大。( ) 解析:气体的温度升高,气体压强未知的情况下,其体积不一定增大。 答案:× (2)一定质量的气体,压强与温度成正比。( ) 解析:一定质量的某种气体,在体积不变时,其压强与热力学温度成正比。 答案:× (3)一定质量的某种气体,在压强不变时,其V-T图象是过原点的直线。( ) 解析:根据盖—吕萨克定律知V与T成正比,其图象是过原点的直线。 答案:√ 2.探究讨论。 (1)在p-T图象和V-T图象中,靠近原点的部分为什么要用虚线表示? 答案:绝对零度不可达到,原点代表的温度是绝对零度。 (2)冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来,这是为什么呢? 答案:冬季气温较低,瓶中的气体在体积不变时,因温度降低而使压强减小,瓶内气压小于瓶外气压,所以拔起来就感到很吃力。 (3)炎热的夏天,给汽车轮胎充气时,一般都不会充得太足(如图所示);给自行车轮胎打气时,也不能打得太足。这是什么原因呢? 答案:轮胎体积一定,由查理定律知,气体压强与热力学温度成正比,当轮胎打足气后,温度升高车胎内压强增大,车胎易胀破。 探究一 探究二 气体的等容变化 问题探究 某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中,在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了,而手表没有受到任何撞击。 (1)表盘没爆裂之前,内部气体的体积是否变化? (2)攀登珠穆朗玛峰的时候,随着高度的增加,温度怎样变化?压强怎样变化? (3)你认为表盘是向内爆裂还是向外爆裂的?理论依据是什么? 探究一 探究二 要点提示(1)手表表壳可以看成一个密闭容器,出厂时封闭着一定质量的气体,登山过程中气体体积基本上没有发生变化,可认为是等容过程。 (2)因为高山山顶附近的温度低很多,压强比山脚处小很多。 (3)向外爆裂。内外压力差超过表盘玻璃的承受限度,便会发生爆裂。 探究一 探究二 知识归纳 1.查理定律的两种表述 (1)热力学温标下的表述: 一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比,即p∝T。其表达式为 写成等式的形式就是p=CT。 探究一 探究二 (在以后计算中,如没特别说明,0 ℃对应的热力学温度一般取273 K) 2.查理定律的适用条件 (1)气体质量一定,体积不变。 (2)(实际)气体的压强不太大(小于几个标准大气压),温度不太低(不低于零下几十摄氏度)。 探究一 探究二 3.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)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律成立的条件,即是否是质量和体积保持不变。 (3)确定初、末两个状态的温度、压强。 (4)按查理定律公式列式求解,并对结果进行讨论。 4.查理定律的重要推论 一定质量的某种气体从初状态(p、T)开始发生等容变化,其压强的变化量Δp与温度的变化量ΔT之间的关系为 探究一 探究二 5.等容过程的p-T图象和p-t图象 (1)p-T图象:一定质量的某种气体,在等容过程中,气体的压强p和热力学温度T的关系图线是过原点的倾斜直线,如图所示,且V1
