当前位置：首页 > 高三物理 8.2 气体的等容变化和等压变化学案 新人教版选修3-3
8.2 气体的等容变化和等压变化
[学习目标]
1、 掌握查理定律及其应用，理解P—T图象的意义 2、 掌握盖??吕萨克定律及其应用，理解V—T图象的意义
[自主学习]
一、 气体的等容变化
1、法国科学家查理在分析了实验事实后发现，一定质量的气体在体积不变时，各种气体的压强与温度之间都有线性关系， 从图8—11甲可以看出，在等容过程中，压强P与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的 关系。但是，如果把图8—11甲直线AB延长至与横轴相交，把交点当做坐标原点。建立新的坐标系（如图8—11乙所示），那么这时的压强与温度的关系就是正比例关系了。图乙坐标原点的意义为 。可以证明，当气体的压强不太大，温度不太低时，坐标原点代表的温度就是 。
P P A A
B B O O 0 t/c 273.15 T/K
甲 乙
图8—11
2、查理定律的内容：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 比。
3、公式： 、 、 。 P V1 4、气体在体积不变的情况下，发生的状态变化过程，
V2 叫做 过程。表示该过程的P—T图象称为
V3 。一定质量的气体的等容线是 线。
O 一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如
图8—12 T 图8—12所示，其体积的大小关系是 。
二、气体的等压变化 1、盖??吕萨克定律内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度T成 比。
P1 V 2、公式： 、 、 。
P2 3、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程，
P3 叫做 过程，表示变化过程的V—T图象称为 。
一定质量的某种气体的等压线是 线。图8—13 O 中是一定质量的某种气体在不同压强下的几条等压线，其压强图8—13 T 的大小关系是 。
[典型例题]
1、 水平放置，粗细均匀，两侧都封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为两部分如图8—14所示，将玻璃管温度均匀升高的过程中，水银柱将（ ）
A、 向右移动 B、向左移动
图8—14
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B、 始终不动 D、以上三种情况都有可能
如果左边气体温度比右边温度高，在此基础上两边升高相同的温度哪？
2、 灯泡内充有氮氩混合气体，如果要使灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过1atm，在20℃下充气，灯泡内气体的压强至多能充到多少？
3、 如图8—15所示，气缸Ａ中封闭有一定质量的气体，活塞B与A的接触是光滑的且不漏气，Ｂ上放一重物Ｃ，Ｂ与Ｃ的总量为Ｇ，大气压为Ｐ0。当气缸内气体温度是20℃时，活塞与气缸底部距离为h1；当气缸内气体温度是100℃时活塞与气缸底部的距离是多少？
C [来源:学,科,网Z,X,X,K] B A
图8—15
4、 如图8—16甲所示，是一定质量的气体由状态Ａ经过状态Ｂ变为状态Ｃ的Ｖ—Ｔ图
５
象。已知气体在状态Ａ时的压强是１.５×１０Ｐａ
（１） 说出从Ａ到Ｂ过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图中ＴＡ的温度值。
（２） 请在图乙坐标系中，作出由状态Ａ经过状态Ｂ变为状态Ｃ的Ｐ—Ｔ图象，并在图线相应位置上标出字母Ａ、Ｂ、Ｃ。如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程。 P/105Pa V/m3 2.0
B C 0.6 1.5
A 0.4 1.0
0.5 T/K T/K O O 100 200 300 400 TA 300 400
甲 乙
图8—16
[当堂达标]
1、 如图8—17所示，竖直放置，粗细均匀，两端封闭的玻璃管中有一段水银，将空气隔成A、B两部分，若使管内两部分气体的温度同时升高相同的温度，则管内的水银柱将向哪个方向移动？
B
h
A
图8—17
[来源:学&科&网Z&X&X&K]用心 爱心 专心
2、 一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由0C升高到10C时，其压强的增量
00
为△P1，当它由100C升高到110C时，其压强的增量为△P2，则△P1与△P2之比是 。
00
3、设大气压强保持不变，当室温由6C升高到27C时，室内的空气将减少 %。 4、使一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序变化，图线BC是一段以纵、横轴为渐近线的双曲线。
（1）已知气体在状态A的温度TA=300K，求气体在状态B、C、D的温度各是多少？ （2）将上述状态变化过程在图8—18乙中画出，图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向，说明每段图线各表示什么过程？
V/L P/atm
50 A B 4 40
30 C 2 20 D
V/L 10 T/K
0 10 20 30 40 0 600 300
乙 甲
图8—18
[来源:Z,xx,k.Com]00
[能力训练]
1、 下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是（ ） P P P P t/0C T T T O O -273 O O A B C D
00
2、 一个密闭的钢管内装有空气，在温度为20C时，压强为1atm，若温度上升到80C，管内空气的压强为（ ）
A、4atm B、1atm/4 C、1.2atm D、5atm/6
0
3、一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了1/2，若气体原来温度为27C，则温度的变化是（ ）
000
A、升高450K B、升高了150C C、升高了40.5C D、升高了450C
4、如图8—19所示，是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V—T图象，由图象可知（ ） V P B A A、PA＞PB B A B、PC＜PB C C T T C、PA＞PC
O O D、PC＞PB 图8—19 图8—20 5、如图8—20所示，是一定质量的气体从状态A经B到状态C的P—T图象，由图象可知（ ）
A、VA＝VB B、VB＝VC C、VB＜VC D、VA＞VC
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6、一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化说法正确的是（ ）
0
A、温度每升高1C，压强的增加是原来压强的1/273
00
B、温度每升高1C，压强的增加是0C时压强的1/273 C、气体压强和热力学温度成正比 D、气体压强与摄氏温度成正比
7、在密闭容器中，当气体的温度升高1K时，气体的压强比原来增加了0.4%，则容器中气体原来的温度为
3
8、体积V=100cm的空球带有一根有刻度的均匀长管，管上共有 N=101个刻度（长管与球连接处为第一个刻度，向上顺序排列）
3
相邻两刻度间管的容积为0.2cm，管中有水银滴将球内空气与
0
大气隔开，如图8—21所示。当温度t=5C时，水银液滴在刻度 N=21的地方，若外界大气压不变，用这个装置测量温度的范围
8—21 是 。
[学后反思]
[来源:学。科。网]
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参考答案
[自主学习]
一、 气体的等容变化
１、 正比，气体的压强为零时其温度为零，热力学温度的0 K ２、 正
３、 P/T=C，P1/T1=P2/T2，P1/P2=T1/T2
４、 等容，等容图象，过原点的直，V3＞V2＞V1 二、 气体的等压变化
１、 正 2、V/T=C，V1/T1=V2/T2 ，V1/V2=T1/T2 ２、 等压，等压图象，P3＞P2＞P1
[典型例题]
1、B 向左移动 2、0.38atm 3、1.3h1 4、（1）200K （2）略
[当堂达标]
1、由A向B 2、1∶1 3、7 4、（1）TB=TC=60胀 BC等温膨胀 CD等压压缩
D
=300K （2）图略 AB等压膨
[能力训练]
1、C、D 2、C 3、B 4、D 5、B 6、B、C 7、250K 8、－6.3℃到47.8℃
用心 爱心 专心
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