第八章氣體1.氣體的等溫變化一.氣體的等溫變化1．氣體的三大狀態參量：_______、________、_

2．氣體的等溫變化：一定質量的氣體，在________保持不變情況下發生的狀態變化．二．實驗：探究氣體等溫變化的規律壓強(p)體積(V)

溫度(T)溫度

用注射器密閉一定質量的空氣，緩慢地推動和拔出活塞，觀察活塞中空氣體積和壓強的變化？想一想：壓強增大體積減小時，體積增大時，壓強減小猜想溫度不變時，壓強與體積成反比我們的研究對象是什么：怎樣保證實驗過程溫度不變注射器內的一定質量氣體體積、壓強（體積的變化與空氣柱的長度有關）怎么保證氣體質量不變變化過程十分緩慢容器透熱環境恒溫氣體定律演示儀實驗需要測量的物理量：柱塞上涂凡士林主要步驟：1、密封一定質量的氣體。2、改變氣體的體積，記錄氣體長度和該狀態下壓強的大小。3、數據處理。注意事項：1、盡量避免漏氣。2、不要用手握住玻璃管。3、移動活塞要緩慢。探究結論：

在誤差范圍內，溫度不變時，氣體的壓強p和體積V成反比。誤差分析：1、讀數誤差。2、漏氣。二．玻意耳定律①壓強不太大(相對大氣壓)，溫度不太低(相對室溫)．②被研究的氣體質量一定，溫度不變．(1)內容：一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強p與體積V成______比(2)表達式：pV＝C(C是常量)或者__________________反p1V1＝p2V2(3)適用條件：(玻意耳—馬略特定律)如圖所示，汽缸內封閉著一定溫度的氣體，氣體長度為12cm。活塞質量為20kg，橫截面積為100cm2。已知大氣壓強為1×105Pa。求：汽缸開口向上時，氣體的長度。解：以缸內封閉氣體為研究對象，初態：末態：由玻意耳定律得由活塞受力平衡得：如圖所示，汽缸內封閉著一定溫度的氣體，氣體長度為12cm。活塞質量為20kg，橫截面積為100cm2。已知大氣壓強為1×105Pa。求：汽缸開口向下時，氣體的長度。舉一反三

一定質量的氣體發生等溫變化時的p－V圖象如圖8－1－5所示．圖線的形狀為__________．由于它描述的是溫度不變時的p－V關系，因此稱它為________線．圖8－1－5雙曲線等溫三．氣體等溫變化的p－V圖象過原點的直線雙曲線的一支

物理意義：等溫線上的某點表示氣體的一個確定狀態。同一條等溫線上的各點溫度相同，即p與V乘積相同。p1/V0Vp·0A·BpV0t1t2

思考與討論：同一氣體，不同溫度下的等溫線是不同的，請判斷出下圖中哪條等溫線的溫度高？理由是什么？不同溫度下的等溫線，離原點越遠，溫度越高。1．一定質量的氣體，壓強為3atm，保持溫度不變，當壓強減小2atm時，體積變化4L，則該氣體原來的體積為()BA．4/3LC．8/3L

B．2LD．8L2．一定質量的氣體發生等溫變化時，若體積增大為原來的n倍，則壓強變為原來的多少倍()CA．2nB．nC．1/nD．2/n

解析：一定質量的氣體發生等溫變化時，壓強與體積成反比關系，故若體積增大為原來的n倍時，壓強變為原來的1/n.

3．在下列圖中，p表示壓強，V表示體積，T表示熱力學溫度，t為攝氏溫度，各圖中不能正確描述一定質量的氣體發生等溫變化的是()D

解析：A圖中圖線平行于縱軸，顯然t不變，是等溫變化；B圖中可看出pV＝恒量，是等溫變化；C圖中也可看出來pV＝恒量．只有選項D圖中不滿足pV＝恒量．

[例1]如圖8－1－2，一根一端封閉的粗細均勻的細玻璃管，用一段h＝19.0厘米的水銀柱將一部分空氣封閉在細玻璃管里．當玻璃管開口向上豎直放置時(見圖甲)，管內空氣柱長L1＝15.0厘米，當時的大氣壓強p0＝1.013×105

帕．那么，當玻璃管開口向下豎直放置時(見圖乙)，管內空氣柱的長度該是多少？圖8－1－2思路點撥：(1)明確研究對象為一定質量的氣體．(2)分析過程是否等溫．(3)寫出變化前后的p和V的值或表達式．(4)確定變化前后p和V分別用同一單位．(5)根據p1V1＝p2V2

解題．答題規范：設細玻璃管橫截面積為S，設變化后空氣柱的長度為L2變化前空氣的體積V1＝L1S，壓強p1＝p0＋h＝(76＋19)cmHg＝95cmHg變化后空氣的體積V2＝L2S，壓強p2＝p0－h＝(76－19)cmHg＝57cmHg根據玻意耳定律p1V1＝p2V2，代入數值可得L2＝25cm.

1．如圖8－1－3所示，粗細均勻的U形玻璃管，右端開口，左端封閉，管內用水銀將一部分空氣封閉在管中，開口朝上豎直放置時，被封閉的空氣柱長24cm，兩邊水銀高度差為15cm，若大氣壓強為75cmHg，問再向開口端倒入長為46cm的水銀柱時，封閉端空氣柱長度將是多少？圖8－1－3解：倒入水銀前對封閉端的氣體有：V1＝SL1＝24S，p1＝(75－15)cmHg＝60cmHg

倒入水銀后，左端水銀面將上升，右端水銀面將下降，設左端水銀面上升x，則此時封閉端氣柱長L2＝L1－x＝24－x

此時兩邊水銀面的高度差Δh2＝46－(15＋2x)＝2L2－17

此時封閉端氣體的壓強p2＝75＋Δh2＝58＋2L2

根據玻意耳定律p1V1＝p2V2

得24×60＝L2×(58＋2L2)

即L22＋29L2－720＝0解得：L2＝－45cm(舍去)，L2＝16cm.要點2氣體的等溫變化圖象

1．p－V圖象

(1)一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強p與體積V成反比，故等溫變化的p－V圖象是雙曲線的一支．

(2)一定質量的氣體，不同溫度下的等溫線是不同的，溫度越高，其等溫線離原點越遠，如圖8－1－4所示，t1＜t2.

圖8－1－4直線，其斜率越大，溫度越高， 如圖8－1－5所示，t2>t1. 3．等溫線的物理意義

(1)圖線上的每一點表示氣體的一個確定的狀態．(2)同一等溫線上氣體各狀態的溫度相同．圖8－1－5[例2]一定質量的氣體由狀態A變到狀態B的過程如圖8－1)－6所示，A、B位于同一雙曲線上，則此變化過程中，溫度(

A．一直下降

B．先上升后下降

C．先下降后上升D．一直上升圖8－1－6

思路點撥：氣體等溫變化的p－V圖是一條雙曲線，稱為等溫線，在同一條等溫線上的氣體各狀態的溫度都相同，可見AB兩個狀態溫度一定相等，故排除A和D項；又由于在此等溫線上部的等溫線溫度高，則氣體溫度先增加，后減小到原溫度，選擇B項．答案：B2．如圖8－1－7所示，為一定質量的氣體在不同溫度下的兩條等溫線，則下列說法不正確的是()

A．從等溫線可以看出，一定質量的氣體在發生等溫變化時，其壓強與體積成反比

B．一定質量的氣體，