20xx人教版高中物理選修3-3第八章第2講氣體的等容變化和等壓變化學(xué)案練習(xí)(參考版)
2024-12-02 14:32本頁(yè)面
【正文】 第 2 講 氣體的等容變化和等壓變化 [目標(biāo)定位 ] ． 查理定律與蓋 — 呂薩克定律的表達(dá)式及適用條件． p－ T圖象與 V－ T圖象的物理意義． ． 一、氣體的等容變化 1． 等容變化： 一定質(zhì)量的某種氣體在 體積 不變時(shí) 壓強(qiáng) 隨溫度的變化規(guī)律． 2． 查理定律 (1)內(nèi)容： 一定質(zhì)量 的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng) p 與熱力學(xué)溫度 T成 正比． (2)表達(dá)式： p＝ CT 或 p1T1＝ p2T2或 p1p2＝ T1T2. (3)圖象 一定質(zhì)量 的氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成 正比 ，在 p－T圖上等容線(xiàn)為過(guò) 原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)． 如圖 8－ 2－ 1 甲．在 p－ t 圖上等容線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)，但反向延長(zhǎng)交 t 軸于 － ℃ .如圖乙． 圖 8－ 2－ 1 二、氣體的等壓變化 1． 等壓變化： 一定質(zhì)量的某種氣體，在 壓強(qiáng) 不變的情況下， 體積 隨溫度的變化規(guī)律． 2． 蓋 — 呂薩克定律 (1)內(nèi)容： 一定質(zhì)量 的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積與熱力學(xué)溫度成 正比． (2)表達(dá)式： V＝ CT 或 V1T1＝ V2T2. (3)圖象： 一定質(zhì)量 的氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，體積與熱力學(xué)溫度成正 比，在 V－ T圖上等壓線(xiàn)為一條延長(zhǎng)線(xiàn)通過(guò) 原點(diǎn) 的傾斜直線(xiàn)，如圖 8－ 2－ 2 所示． 圖 8－ 2－ 2 一、氣體的等容變化與查理定律 1． 查理定律的表述 (1)p1T1＝ p2T2＝ C(恒量 ) (2)pT＝ ΔpΔT 圖 8－ 2－ 3 2． p － T圖中的等容線(xiàn) (1)p T圖中等容線(xiàn)是一條通過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)． (2)斜率 k＝ pT＝ C(常數(shù) )與氣體體積有關(guān)，體積越大，斜率 越?。鐖D 8－ 2－ 3 所示，四條等容線(xiàn)的關(guān)系為： V1V2V3V4. 例 1 電燈泡內(nèi)充有氦氬混合氣體，如果要使電燈泡內(nèi)的混合氣體在 500 ℃時(shí)的壓強(qiáng)不超過(guò)一個(gè)大氣壓，則在 20 ℃ 的室溫下充氣，電燈泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)至多能充到多大？ 答案 atm 解析 由于電燈泡容積不變，故氣體為等容變化， 設(shè) 500 ℃ 時(shí)壓強(qiáng)為 p1， t2＝ 20 ℃ 時(shí)的壓強(qiáng)為 p2. 由題意可知： T1＝ (500＋ 273)K＝ 773 K p1＝ 1 atm T2＝ (20＋ 273) K＝ 293 K p2＝？ 由查理定律： p1T1＝ p2T2，所以 p2＝ p1T1T2＝ 1773 293 atm＝ atm. 二、等壓變化與蓋 — 呂薩克定律 1． 蓋 — 呂薩克定律的表述 (1)V1T1＝ V2T2＝ C(恒量 ) (2)VT＝ ΔVΔT 2． V T圖中的等壓線(xiàn) 如圖 8－ 2－ 4 所示為 V T圖中的等壓線(xiàn)，這是一條通過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)，直線(xiàn)斜率 k＝ VT＝ C，斜率越大，常量 C 越大，壓強(qiáng)越?。趫D中給出的四條等壓線(xiàn)的關(guān)系為： p1p2p3p4. 圖 8－ 2－ 4 例 2 一容器中裝有某種氣體，且容器上有一小孔跟外界大氣相通，原來(lái)容器內(nèi)氣體的溫度為 27 ℃ ，如果把它加熱到 127 ℃ ，從容器中逸出的空氣質(zhì)量是原來(lái)質(zhì)量的多少倍？ 答案 14倍 解析 設(shè)逸出的氣體被一個(gè)無(wú)形的膜所密閉，以容器中原來(lái)的氣體為研究對(duì)象，初態(tài) V1＝ V， T1＝ 300 K；末態(tài) V2＝ V＋ ΔV
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