8.2气体的等容变化和等压变化[共31页].ppt

第八章第八章 气体气体2.2.气体的等容变化和等压变化气体的等容变化和等压变化————查理定律、盖查理定律、盖··吕萨克定律吕萨克定律 由上一节可知气体的由上一节可知气体的压强压强、、体积体积、、温度温度三个状态参量之间三个状态参量之间存在一定的关系存在一定的关系 本节我们研究另外两种特殊情况：本节我们研究另外两种特殊情况：一定质量的气体，在一定质量的气体，在体积不变体积不变的条的条件下其件下其压强压强与与温度温度变化时的关系及变化时的关系及压强不变压强不变的条件下其的条件下其体积体积和和温度温度的的变化关系变化关系气体的等容变化气体的等容变化 气体在体积不变的状态气体在体积不变的状态下，压强随温度的变化叫做下，压强随温度的变化叫做等等容变化容变化等容变化解析等容变化解析等容实验视频 一定质量的气体，在体积不变的情一定质量的气体，在体积不变的情况下，各种气体的压强与温度之间都有线况下，各种气体的压强与温度之间都有线性关系查理定律查理定律查理定律查理定律0Pt/0CAB0PT/KAB273.15气体等容变化图像气体等容变化图像查理定律查理定律 由甲可以看出，在等容过程由甲可以看出，在等容过程中，压强跟摄氏温度是一次函数中，压强跟摄氏温度是一次函数关系，不是简单的正比例关系。

关系，不是简单的正比例关系如果把甲图的如果把甲图的AB直线延长至与直线延长至与横轴相交，把交点当做坐标原点，横轴相交，把交点当做坐标原点，建立新的坐标系，此时压强与温建立新的坐标系，此时压强与温度的关系就是正比例关系了度的关系就是正比例关系了 图乙坐标原点的意义为图乙坐标原点的意义为“气体气体压强为压强为0时其温度为时其温度为0”可以证明，可以证明，当气体的压强不太大，温度不太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低时，坐标原点代表的温度就是热力学温度的零度所以说，在热力学温度的零度所以说，在P-T图线中，一定质量某种气体图线中，一定质量某种气体的等容线是一条通过坐标原点的的等容线是一条通过坐标原点的直线查理定律查理定律 查理定律可以表述为：查理定律可以表述为：一定质一定质量的某种气体，在体积不变的情况量的某种气体，在体积不变的情况下，压强下，压强P P跟热力学温度跟热力学温度T T成正比 即即P=CT或或C查理定律查理定律 压强压强P与热力学温度成正比可以表与热力学温度成正比可以表示为另外形式示为另外形式即即或或查理定律查理定律适用条件：适用条件：(1)(1)压强不太大，温度不太低；压强不太大，温度不太低；(2)(2)气体的质量和体积都不变。

气体的质量和体积都不变3 3）在）在p/T=Cp/T=C中的中的C C与气体的种类、质量、体积有关．与气体的种类、质量、体积有关．　　注注意意：：p p与与热热力力学学温温度度T T成成正正比比，，不不与与摄摄氏氏温温度度成成正正比，但压强的变化比，但压强的变化 p p与摄氏温度与摄氏温度 t t的变化成正比．的变化成正比．（（4 4））一一定定质质量量的的气气体体在在等等容容时时，，升升高高（（或或降降低低））相相同同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的．的温度，所增加（或减小）的压强是相同的．（（5 5）解题时前后两状态压强的单位要统一．）解题时前后两状态压强的单位要统一．等容线等容线 （（l））等等容容线线：：一一定定质质量量的的某某种种气气体体在在等等容容变变化化过过程程中中，，压压强强p跟跟热热力力学学温温度度T的的正正比比关关系系p－－T在直角坐标系中的图象叫做等容线．在直角坐标系中的图象叫做等容线．（（2））一一定定质质量量气气体体的的等等容容线线p－－T图图象象，，其其延延长长线线经经过过坐坐标标原原点点，，斜斜率率反反映映体体积积大大小小，，如如图图所所示．示．（（3）一定质量气体的等容线的物理意义．）一定质量气体的等容线的物理意义．　　①①图图线线上上每每一一个个点点表表示示气气体体一一个个确确定定的的状状态态，，同同一一根根等容线上各状态的体积相同等容线上各状态的体积相同 ②②不不同同体体积积下下的的等等容容线线，，斜斜率率越越大大，，体体积积越越小小（（同同一一温度下，压强大的体积小）如图所示，温度下，压强大的体积小）如图所示，V V2 2<

把这个结论进行合理外推，便可得实线表示把这个结论进行合理外推，便可得出图中出图中t t0 0＝＝　　 　　　　℃℃；如果温度能降低到；如果温度能降低到t=t=0K0K，那么气体的压强将减小到，那么气体的压强将减小到 PaPa－－2730t(℃)p(Pa)0t0小试身手小试身手2 2．一定质量的理想气体在等容变化过程中测得，．一定质量的理想气体在等容变化过程中测得，气体在气体在0℃0℃时的压强为时的压强为P P0 0，， 10℃时的压强为时的压强为P1010，，则气体在则气体在11℃时的压强在下述各表达式中正确的时的压强在下述各表达式中正确的是是 ( )( )A.C.D.B.A D气体的等压变化气体的等压变化等容变化解析等容变化解析 当压强保持不变时当压强保持不变时, 体积和温体积和温度之间的变化叫做度之间的变化叫做等压变化等压变化等压实验视频0VT气体等压变化图像气体等压变化图像盖盖- -吕萨克定律吕萨克定律 盖盖-吕萨克定律可以表述为：吕萨克定律可以表述为：一定质量的某种气体，在压强一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积不变的情况下，体积V跟热力学跟热力学温度温度T成正比。

成正比盖盖- -吕萨克定律吕萨克定律盖盖- -吕萨克定律吕萨克定律 体积体积与热力学温度成正与热力学温度成正比可以表示比可以表示: :即即V=CT或或 这里的这里的C和玻意耳定律、和玻意耳定律、查理定律表达式中的查理定律表达式中的C都泛指都泛指比例常数，它们并不相等比例常数，它们并不相等或或 体积体积V与热力学温度与热力学温度T成正比可以表示为另外形式成正比可以表示为另外形式适用条件：适用条件：①①压强不太大，温度不太低；压强不太大，温度不太低；②②气体的质量和压强都不变气体的质量和压强都不变21（（3））在在p/T=C中中的的C与与气气体体的的种种类类、、质质量量、、体体积积有有关．关．　　注注意意：：p与与热热力力学学温温度度T成成正正比比，，不不与与摄摄氏氏温温度度成成正正比比，，但但压压强强的的变变化化 p与与摄摄氏氏温温度度 t的的变变化化成成正正比．比．（（4））一一定定质质量量的的气气体体在在等等容容时时，，升升高高（（或或降降低低））相相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的．同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的．（（5）解题时前后两状态压强的单位要统一．）解题时前后两状态压强的单位要统一．22等容线等容线 （（l））等等容容线线：：一一定定质质量量的的某某种种气气体体在在等等容容变变化化过过程程中中，，压压强强p跟跟热热力力学学温温度度T的的正正比比关关系系p－－T在直角坐标系中的图象叫做等容线．在直角坐标系中的图象叫做等容线．（（2））一一定定质质量量气气体体的的等等容容线线p－－T图图象象，，其其延延长长线线经经过过坐坐标标原原点点，，斜斜率率反反映映体体积积大大小小，，如如图图所所示．示．（（3）一定质量气体的等容线的物理意义．）一定质量气体的等容线的物理意义．　　①①图图线线上上每每一一个个点点表表示示气气体体一一个个确确定定的的状状态态，，同同一一根根等容线上各状态的体积相同等容线上各状态的体积相同 ②②不不同同体体积积下下的的等等容容线线，，斜斜率率越越大大，，体体积积越越小小（（同同一一温度下，压强大的体积小）如图所示，温度下，压强大的体积小）如图所示，V2