null第八章 气体第八章 气体§1. 气体的等温变化null1、温 度2、体 积3、压 强热力学温度T
开尔文:T = t ＋ 273 K体积 V
单位：有L、 mL等压强 p
单位：Pa（帕斯卡）气体的状态参量实验数据的处理探究方法：控制变量法等温变化：气体在温度不变的状态 下，发生的变化叫做等温变化。实验数据的处理nullV12301234null1/V12300.20.40.60.8试验结论---玻意耳定律试验结论---玻意耳定律一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。pV=常数 或p1V1=p2V2null 同一气体，不同温度下等温线是不同的你能判断那条等温线是表示温度较高的情形吗？你是根据什么理由作出判断的？结论:t3>t2>t1 在温度不变时，压强p 和体积V 成反比null压力和压强 (1)垂直压在物体表面上的力叫压力． (2)物体单位面积上受到的压力叫压强. 通常用p表示压强，F表示压力，S表示受力面积，压强的
公式
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可以写成 p=F/S 在国际单位制中，力的单位是N，面积的单位是m2，压强的单位是N/m2，它的专门名称叫帕斯卡，简称帕，1Pa＝1N／m2 (3)在压力不变的情况下，增大受力面积可以减小压强；减小受力面积可以增大压强． null液体的压强 (1)液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强． (2)液体的压强随深度增加而增大．在液体内部的同一深度处，液体向各个方向的压强相等；液体的压强还跟液体密度有关系，在同一深度处，密度大的液体产生的压强大。 (3)计算液体压强的公式是: p＝ρgh null气体压强：
气体压强是大量分子频繁地碰撞器壁而产生持续、均匀的压力而产生
1.气体压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
2.气体分子间和气体分子与容器壁分子之间除了碰撞的瞬间外，不存在相互作用。
3.分子在不停地运动着，分子之间及分子与容器壁之间频繁发生碰撞，这些碰撞都是完全弹性碰撞。
4.每个分子都遵从经典力学规律。null大气压强：是由于大气层受到重力作用而产生的气体压强的计算方法（一）参考液片法气体压强的计算方法（一）参考液片法1 计算的主要依据是液体静止力学知识。
(1)液面下h深处的压强为p= gh。
(2)液面与外界大气相接触。则液面下h处的压强为 p= p0+ gh
(3)帕斯卡定律：加在密闭静止液体（或气体）上的压强能够大小不变地由液体（或气体）向各个方向传递（注意：适用于密闭静止的液体或气体）
(4)连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体不间断）的同一水平面上的压强是相等的。2.计算的方法步骤：2.计算的方法步骤：(1)选取假想的一个液体薄片为研究对象
(2)
分析
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液体两侧受力情况，建立力的平衡方程，消去横截面积，得到液片两面侧的压强平衡方程
(3)解方程，求得气体压强静止134已知大气压P0，水银柱长均为h气体压强的计算方法（二）平衡条件法 求用固体（如活塞等）封闭在静止容器内的气体压强，应对固体（如活塞等）进行受力分析。然后根据平衡条件求解。气体压强的计算方法（二）平衡条件法气体压强的计算方法（三）运用牛顿定律计算气体的压强气体压强的计算方法（三）运用牛顿定律计算气体的压强 当封闭气体的所在的系统处于力学非平衡状态时，欲求封闭气体压强，首先要选择 恰当的对象（如与气体相关的液体、活塞等）并对其进行正确的受力分析（特别注意分析内外的压力）然后应用牛顿第二定律列方程求解。已知大气压P0，水银柱长均为h 不计一切摩擦null例题.图8-1-21所示的试管内由水银封有一定质量的气体，静止时气柱长为l0，大气压强为p0.当试管绕竖直轴以角速度ω在水平面内匀速转动时气柱长变为l.其他尺寸如图所示.求转动时的气体压强（设温度不变，试管横截面积为S，水银密度为ρ）. 解析：应用牛顿第二定律列方程进行计算.式中气体压力F=pS中的“p”必须采用国际单位，如题中告诉压强为75 cmHg，则应写成p=ρgh=13.6×103×9.8×75×10-2 Pa.nullnull1.描述气体状态的参量是指( )
A.质量、温度、密度 B.温度、体积、压强
C.质量、压强、温度 D.密度、压强、温度
2.在一个上下温度相同的水池中，一个小空气泡缓慢向上浮起时，下列对气泡内气体分子的描述正确的是（ ）
A.气体分子的平均速率不变 B.气体分子数密度增加
C.气体分子数密度不变 D.气体分子无
规则
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运动加剧
3.一定质量的气体，在温度不变的条件下，将其压强变为原来的2倍，则（ ）
A.气体分子的平均动能增大 B.气体分子的密度变为原来的2倍
C.气体的体积变为原来的一半 D.气体的分子总数变为原来的2倍
1、
答案
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：B 2 、A 3、BC null例1、如图所示，开口向上竖直放置的玻璃管中，两段水银柱封闭着两段气体，它们的体积分别为V1、V2，两段水银柱的高度分别为h1、h2，且V1>V2，h1
V2＇
C、可能有V1＇< V2＇
D、可能有V1＇= V2＇A Bnull例2、如图所示，一气缸竖直倒放，气缸内有一质量不可忽略的活塞，将一定质量的理想气体封在气缸内，活塞与气缸壁间无摩擦，整个装置处于平衡状态，现保持温度不变，把气缸稍微倾斜一点，重新达到平衡后与原来相比，以下说法中正确的是：( )
A、气体的压强增大，
B、气体的压强减小，
C、气体的体积增大，
D、气体的体积减小。A Dnull 例3、如图所示，一粗细均匀的圆管，横截面积为1.2厘米2，用厚度可忽略的塞子B塞住，管的另一端用一无摩擦的活塞A封闭，管壁上距塞子B 25厘米处的C点有一小孔与大气相通 , 大气压强为1.0×105Pa。现缓慢推动活塞A，温度保持不变，活塞推到距塞子B 10厘米时，塞子B刚要滑动，则此时管内的压强 ；管壁对塞子B的最大静摩擦力为 。2.5×105Pa18Nnull例4：如图所示，长31cm内径均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置，齐口水银柱封住10cm长的空气柱，若把玻璃管在竖直平面内缓慢转动180o后，发现水银柱长度变为15cm，继续缓慢转动180o至开口端向上。求：
（1）大气压强的值；
（2）末状态时空气柱的长度。null（1）等温变化（2）解：null例5：如图所示，长31cm内径均匀的细玻璃管，开口向下竖直放置，齐口水银柱封住10cm长的空气柱，若把玻璃管在竖直平面内缓慢转动90o后至开口端水平，发现空气长度变为7.2cm。然后继续缓慢转动90o至开口向上。求：
（1）大气压强的值。
（2）末状态时空气柱的长度。null例6：如图所示，一根粗细均匀的玻璃管长为80 cm，一端开口，一端封闭。管内有一段25 cm长的汞柱将一段空气柱封闭于管中，当玻璃管水平放置时，空气柱长为40 cm。问当玻璃管以玻璃管底O点为轴在竖直平面内沿逆时针方向缓慢转过90度后，玻璃管开口向下竖直放置时，管内空气柱长为多少?（假设温度保持不变，外界大气压为75cmHg） 某同学解法为： P1=75 cmHg P2=75-25=50 cmHg
此过程为等温变化：P1V1=P2V2，
L2= P1L1/ P2=75×40/50=60cm
你认为他的解法是否正确？若正确，请说明理由；若错误，也请说明理由，并且解出正确的结果。nullP1V1=P2V2解: 这位同学解法是错误的。
因为60+25＞80，所以有水银漏出。设管内尚余汞柱xcm管内空气柱长L=80-22.67=57.33cmx=22.67cm75×40= (75-x) (80-x)null例7：一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动．取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．沙子倒完时，活塞下降了h/4．再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．外界天气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度．null 解：等温变化以气体作为研究对象
设大气和活塞对气体的总压强为p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，由玻马定律得：①由①式得：②再加一小盒沙子后，气体的压强变为p0+2p．设第二次加沙子后，活塞的高度为h′，由玻马定律得：③联立②③式解得：④null例8.粗细均匀、一端封闭的玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，这时管内水银柱比槽内水银面高出h，水银柱在玻璃管内封有一定质量的气体，空气柱长为L，如图所示.若保持水银面外玻璃管的长度不变，而使玻璃管倾斜一定的角度，这时玻璃管内空气柱长度为L′，则L与L′的关系是（ ） A.L′>L B.L′
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