8.1 气体的等温变化
一、学习目标
1、知道气体的状态及三个参量。
2、掌握玻意耳定律，并能应用它解决气体的等温变化的问题、解释生活中的有关现象。 3、知道气体等温变化的p—v图象，即等温线。 二、自主学习
1、气体的状态及参量
1）研究气体的性质，用 、 、 三个物理量描述气体的状态。描述气体状态的这三个物理量叫做气体的 。
2）温度：温度是表示物体 的物理量，从分子运动论的观点看，温度标志着物体内部 的剧烈程度。在国际单位制中，用热力学温标表示的温度，叫做 温度。用符号 表示，它的单位是 ，简称 ，符号是 。热力学温度与摄氏温度的数量关系是：T= t+ 。
3）体积：气体的体积是指气体 。在国际单位制中，其单位是 ，符号 。体积的单位还有升（L）毫升、（mL）1L= m3，1mL= m3。
4）压强： 叫做气体的压强，用 表示。在国际单位制中，压强的的单位是 ，符号 。气体压强常用的单位还有标准大气压（atm）和毫米汞柱（mmHg），1 atm= Pa= mmHg。
5）气体状态和状态参量的关系：对于一定质量的气体，如果温度、体积、压强这三个量 ，我们就说气体处于一定的状态中。如果三个参量中有两个参量发生改变，或者三个参量都发生了变化，我们就说气体的状态发生了改变，只有一个参量发生改变而其它参量不变的情况是 发生的。 2、玻意耳定律
1）英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验发现：一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强p与体积v成 。这个规律叫做玻意耳定律。 2）玻意耳定律的表达式：pv=C（常量）或者 。其中p1 、v1和p2、v2分别表示气体在1、2两个不同状态下的压强和p 体积。
3、气体等温变化的p—v图象
一定质量的气体发生等温变化时的p—v图象如图所示。图线的形状t2 为 。由于它描述的是温度不变时的p—v关系，因此称它为 t1 o v 线。一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。
例1、求下列各图中的空气柱的压强（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银水银柱长度为25cm）
变式、在粗细均匀的细玻璃管中部放置一水银柱，管两端封闭，当玻璃管水平放置时，水银柱恰好在管中部，此时管内气体压强都为76cmHg，当管竖直放置时，水银柱上部空气柱长
为下部空气柱长的2倍，求管内水银柱的长度？
例2、.一定质量的气体，在做等温变化的过程中，下列物理量发生变化的有：（ ） A、气体的体积 B、单位体积内的分子数 C、气体的压强 D、分子总数
例3、一定质量的某种气体的体积为20L时，压强为1.0×105 Pa. 当气体发生等温变化，体积减小到16L时，压强为多大？
例4、如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是：（ ） A、从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温
p 变化时，其压强与体积成反比
B、一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的 C、有图可知T1＞T2
T2 D、有图可知T1＜T2 T1 o v
1变式、如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条p—图线。由图可知（ ）
VA、一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比
1B、一定质量的气体在发生等温变化时，其p—图线的延长
VP T2 T1 线是经过坐标原点的
C、T1＞T2 D、T1＜T2
0
1/v
变式、如图所示，一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中（ ） A、从A到B的过程温度升高 P A B B、从B到C的过程温度升高
C、从A到C的过程温度先降低再升高
C D、A、C两点的温度相等
O V
8.2气体的等容变化和等压变化
学习目标
1、掌握查理定律及其应用，理解P—T图象的意义 2、掌握盖??吕萨克定律及其应用，理解V—T图象的意义 自主学习
一、气体的等容变化
1、法国科学家查理在分析了实验事实后发现，一定质量的气体在体积不变时，各种气体的压强与温度之间都有线性关系， 从图甲可以看出，在等容过程中，压强P与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的 关系。但是，如果把图甲直线AB延长至与横轴相交，把交点当做坐标原点。建立新的坐标系（如图乙所示），那么这时的压强与温度的关系就是正比例关系了。图乙坐标原点的意义为 。可以证明，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 。
P P A A
B B
O O 0 t/c 273.15 T/K
甲 乙
2、查理定律的内容：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 比。
V1 P 3、公式： 、 、 。
V2 4、气体在体积不变的情况下，发生的状态变化过程，
V3 叫做 过程。表示该过程的P—T图象称为
。一定质量的气体的等容线是 线。 O T 一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如
图所示，其体积的大小关系是 。
二、气体的等压变化
1、盖?吕萨克定律内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度T成 比。
P1 V 2、公式： 、 、 。
P2 3、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程，
P3 叫做 过程，表示变化过程的V—T图象称为 。
一定质量的某种气体的等压线是 线。图中是一定质O T 量的某种气体在不同压强下的几条等压线，其压强的大小关系
是 。
例1、下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是（ ） P P P P t/0C T T T O O -273 O O A B C D
例2、灯泡内充有氮氩混合气体，如果要使灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过1atm，在20℃下充气，灯泡内气体的压强至多能充到多少？
变式、一个密闭的钢管内装有空气，在温度为200C时，压强为1atm，若温度上升到800C，管内空气的压强为（ ）
A、4atm B、1atm/4 C、1.2atm D、5atm/6
例3、水平放置，粗细均匀，两侧都封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为两部分如图所示，将玻璃管温度均匀升高的过程中，水银柱将（ ） A、向右移动 B、向左移动
C、始终不动 D、以上三种情况都有可能
变式、一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由00C升高到100C时，其压强的增量为△P1，当它由1000C升高到1100C时，其压强的增量为△P2，则△P1与△P2之比是 。
例4、如图所示，是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V—T图象，由图象可知（ ） A、PA＞PB B、PC＜PB V B C、PA＞PC D、PC＞PB
A C
T O B到状态C的P—T图象，变式、如图所示，是一定质量的气体从状态A经由图象可知（ ）
A、VA＝VB B、VB＝VC P A C、VB＜VC D、VA＞VC B
C T O 例5、使一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序变化，图线BC是一段以纵、横轴为渐近线的双曲线。
（1）已知气体在状态A的温度TA=300K，求气体在状态B、C、D的温度各是多少？ （2）将上述状态变化过程在图乙中画出，图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向，说明每段图线各表示什么过程？
V/L P/atm
50 A B 4 40
30 C 2 20 D
V/L 10 T/K
0 10 20 30 40 0 600 300
乙 甲