高中物理选修3-3（人教版）8.1气体的等温变化 - 图文

第八章 气体

§8. 1 气体的等温变化

【学习目标】

1．知道气体的状态及三个参量。

2．掌握玻意耳定律，并能应用它解决气体的等温变化的问题、解释生活中的有关现象。 3．知道气体等温变化的p—v图象，即等温线。 【重点和难点】

1．探究气体等温变化的规律，理解玻意耳定律的内容和公式。

2．运用定律分析和求解一定质量的气体在等温变化过程中压强和体积关系的问题。 【新课教学】 一、气体的状态及参量

气体状态和状态参量的关系：对于一定质量的气体，如果温度、体积、压强这三个量 ，我们就说气体处于一定的状态中。如果三个参量中有两个参量发生改变，或者三个参量都发生了变化，我们就说气体的状态发生了改变，只有一个参量发生改变而其它参量不变的情况是 发生的。 二、玻意耳定律

1、英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验发现：一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成 。这个规律叫做玻意耳定律。

2、玻意耳定律的表达式：pV=C（常量）或者 。其中p1 、V1和p2、V2分别表示气体在1、2两个不同状态下的压强和体积。 3、适用条件：

三、气体等温变化的p—V图象

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一定质量的气体发生等温变化时的p—V图象如图所示。图线的形状为 。由于它描述的是温度不变时的p—V关系，因此称它为 线。

一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。

1、在图中，一定质量的气体，不同温度下的两条等温线，判断t1、t2的高低。

2、画出p—

【课堂例题】

【例题1】一容器容积是10L里面装有压强为2×106Pa的气体，保持温度不变，将该容器内的气体全部到入另一容器，其压强变为1.0×105Pa，问这个容器的容积是多少？

【例题2】一个足球的容积是2.5L,用打气筒给这个足球打气,每打一次都把体积为125ml、压强与大气压相同的气体打进球内.如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同,打了20次后,足球内部的压强是大气压的多少倍?你在得出结论时考虑到了什么前提?实际打气时的情况能够满足你的前提吗？

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p t1 o t2 V 1图象，说明图线的形状，图线的斜率与温度的关系。 V

【例题3】一个气泡从水底升到水面上时，体积增大2倍，设水的密度为ρ=1×103Kg/m3，大气压强P0=1×105Pa，水底与水面温差不计，求水的深度。（g=10m/s2）

【例题4】下列图中，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，各图中正确描述一定质量的气体不是等温变化的是( d )

【课后反馈】

1．一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量中发生改变的有( ) A．分子的平均速率 C．气体的压强

2．下列过程可能发生的是 ( )

A．气体的温度变化，但压强、体积保持不变 B．气体的温度、压强保持不变，而体积发生变化 C．气体的温度保持不变，而压强、体积发生变化 D．气体的温度、压强、体积都发生变化

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B．单位体积内的分子数 D．分子总数

3．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 ( )

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

4．如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条p—1/V图线。由图可知 ( ) A．一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比 B． 一定质量的气体在发生等温变化时，其p—1/V图线的延长 线是经过坐标原点的 C．T1＞T2 D．T1＜T2

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A．4倍 B．2倍 C． D．

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6．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氢 气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为 ( ) A．球内氢气温度升高 C．球外空气压强减小

B．球内氢气压强增大 D．以上说法均不正确

O P T2 T1 1/V 5．一定质量的气体在温度保持不变时，压强增大到原来的4倍，则气体的体积变为原来的( )

7．如图所示的水银气压计中混入了一个空气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱上方不再是真空，因而气压计的读数比实际的大气压小些。当实际大气压为768毫米汞柱时，气压计的读数只有750毫米汞柱，此时管中水银面到管顶的距离为80毫米。设环境温度保持不变。当气压计读数为740毫米汞柱时，实际大气压为多少？

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解：当实际大气压为768 mmHg时，封闭气体压强为

P1=（768－750）mmHg＝18 mmHg 1分 设管内部横截面积为S，则封闭气体体积为 V1=80 mm·S

当水银气压计读数为740 mmHg时，设实际大气压为P，封闭气体压强为 P2=P－740mmHg 1分 此时水银柱高度下降10 mm，封闭气体体积为 V2=90 mm·S 1分 由于环境温度保持不变，由玻意耳定律

P1V1=P2V2 1分 代入数据求得 P=756mmHg

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