"明标自学":
(-)引入新课
(复习引入)前面我们学习玻意耳定律,知道一定质量的气体,在保持温度不变的情况下,压强与体积成正比.那么在体积保持不变时压强和温度什么关系?在压强不变时体积和温度什么关系?今天我们在来学习两个定律.
一、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.
(2)公式:P∝T
设一定质量的某种气体,由压强P1、温度T1的状态,保持体积不变的变化,变到压强P2、温度T2的另一种状态,则有= 或者 =.
(3)适用条件:
①气体的质量一定
②气体的体积不变
③压强不太大,温度不太低 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展 过程设计 例1.一定质量的气体保持体积不变,在0℃时压强为p0,在27℃时压强为p,则当气体从27℃升高到28℃时,增加的压强为
A.1/273 p0 B.1/273p C.1/300p0 D.1/300p
(4).等容过程及P-T图像
(1)等容过程:一定质量的气体在体积保持不变时所发生的状态变化过程.
(2)P-T图像上的等容线
①P-T图中的等容线是一条延长线通过原点的倾斜直线.
②斜率K==C(恒量)与气体体积有关.体积越大,斜率越小.如图所示,4条等容线的关系为V1>V2>V3>V4.
例2. 一定质量的理想气体的P-t图象,如图8.2-4所示,在状态A到状态B的过程中,体积:
A.一定不变 B.一定减小 C.一定增加 D.不能判定怎样变化
二、盖·吕萨克定律
(1)内容:一定质量的气体,在压强保持不变时,体积和热力学温度成正比.
(2)公式
设一定质量的某种气体,由体积V1、温度T1的状态,保持压强不变,变化到体积V2、温度T2的另一种状态,则有 = 或者 =.
(3)适用条件
①气体的质量一定
②气体的压强不变
③压强不太大,温度不太低
(4).等压过程及V-T图像
(1)等压过程:一定质量的气体在压强保持不变时所发生的状态变化过程
(2)V-T图像上的等压线
①V-T图像中的等压线是一条延长线通过原点的倾斜直线
②斜率K==C(恒量)与气体压强有关,压强越大,斜率越小.如图13.2-3所示P1>P2>P3>P4.
例题
例3 、书本第25页例题(略)
例4 如下图所示,在球形容器内充有一定质量的理想气体,当大气压强是760mmHg,气体温度是27℃时,从接在容器下端U形管水银压强计可以确定气体的压强是
mmHg.如果大气压强保持不变,而气体的温度升高到47℃时,气体的压强将变为
mmHg,压强计左侧管内水银面D将 (填"上升"或"下降")
mmHg(假设压强计细管的容积很小,球形容器的热膨也很小都可以不考虑).
解析 题目中"假设压强计细管的容积很小,球形容器的热膨胀也很小都可以不考虑"是一个隐含条件,说明球形容器内气体发生的是等容变化过程,可利用查理定律求解.
解答 在压强计左管中取与右管上端水银面等高的液片为研究对象,由压强平衡得 P0=P1+Ph1 ∴P1=P0-Ph1=600mmHg.
以球形容器内封闭气体为研究对象,气体作等容变化,根据查理定律有=. ∴ P2=P1=×600mmHg=640mmHg
由于外界大气压不变,而P2>P1,故水银面将下降.设温度升高后,水银面高度差为h2,则 P2=P0-Ph2 Ph2=P0-P2=120mmHg.
h2=120mm,则水银面D下降高度 L=Δh=(h1-h2)=(160-120)mm)=20mm.