气体的等温变化+课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.pptxVIP

2.2气体的等温变化第二章气体、固体和液体

在一个恒温池中，一串串气泡由池底慢慢升到水面，有趣的是气泡在上升过程中，体积逐渐变大，到水面时就会破裂。思考：气泡由池底上升到水面的过程中，体积逐渐变大，这是为什么呢？

快要热炸了为什么图中的轮胎快要热炸了？温度升高，气体膨胀，压强增大一定质量的气体压强、体积、温度三个状态参量之间有什么联系呢？

一、实验：探究气体等温变化的规律等温变化：探究一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强P与体积V的变化关系。1.实验目的：一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化的关系。我们把这种变化叫作气体的等温变化。

(1)实验研究对象:注射器内的一定质量的气体。(2)实验方法:控制气体温度和质量不变,研究气体压强与体积的关系。(3)测量的物理量：气体压强P和气体体积V2.实验思路：注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱密封。3.实验器材：

4.实验过程：

p/10Pa5数12345压强（×105Pa)3.02.52.01.51.0体积(L)1.31.62.02.74.0能不能说明P与V成反比？p-V图像是曲线5.实验数据分析：不能

p/10Pa51/V12300.20.40.60.8次数12345压强（×105Pa)3.02.52.01.51.0体积(L)1.31.62.02.74.01/V0.770.630.500.370.25结论：在温度不变时，压强p和体积V的倒数成正比。即：压强P跟体积V成反比5.实验数据分析：

一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强P与体积V成反比。实验结论：用传感器探究气体等温变化的规律

二、玻意耳定律一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。(气体等温变化的规律)1.内容：2.表达式：①pV＝C②p1V1＝p2V2式中p1、V1和p2、V2分别表示一定质量的气体，在温度不变时，处于不同的两个状态中的压强和体积。

3.适用条件：②温度不太低，压强不太大。4.等温线（P-V图像和P-1/V图像）①气体的质量一定，温度不变。物理意义：等温线上的某点表示气体的一个确定状态，同一条等温线上的各点温度相同，即p与V乘积相同。p1/V·0A·BVp·0A·B

5.两种等温变化图像所比较pV0T1T2离原点越远，温度越高T2T1斜率越大，温度越高T2T1

玻意耳定律的理解(1)用p1V1＝p2V2解题时各物理量的单位不必是国际单位制中的单位，只要同一物理量使用同一单位即可。(2)玻意耳定律的表达式pV＝C中的常量C不是一个普适恒量，它与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，该常量越大。拓展：PV=nRT（克拉伯龙方程）n为气体物质的量R为气体常数(定值)

【练一练】1.(多选)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是等温变化的是()ABC

【练一练】2.一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图所示，A、B位于同一双曲线上，则此变化过程中，温度（）A、一直下降B、先上升后下降C、先下降后上升D、一直上升B

在一个恒温池中，一串串气泡由池底慢慢升到水面，有趣的是气泡在上升过程中，体积逐渐变大，到水面时就会破裂。这是为什么呢？提示：因为在恒温池中，所以气泡内气体的温度保持不变。由玻意耳定律pV＝C可知，压强变小，气体的体积增大。

解：该气泡在水底时体积为V1、压强为p1p1＝p0＋ρgh气泡升到水面时的体积为V2，则V2＝3V1，压强为p2＝p0由玻意耳定律p1V1＝p2V2，得(p0＋ρgh)V1＝p0·3V1得水深：h＝20m。例题.一个气泡从水底升到水面上时，它的体积增大为原来的3倍，设水的密度为ρ＝1×103kg/m3，大气压强p0＝1.0×105Pa，水底与水面温差不计，求水的深度。(g＝10m/s2)

(1)确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件.(2)确定初、末状态及状态参量(p1、V1；p2、V2).(3)根据玻意耳定律列方程求解.(注意统一单位)(4)注意分析隐含条件，作出必要的判断和说明.特别提醒:确定气体压强或体积时，只要初、末状态的单位统一即可，没有必要都转换成国际单位制.应用玻意耳定律解题的一般步骤

本课小结气体的等温变化探究气体等温变化的规律玻意耳定律等温变化实验一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强P跟体积V成反比。表达式PV=CP1V1=P2V2适用条件图像

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