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1、气体的压强与温度的关系,实验研究: 1.实验装置 2.实验条件:气体质量,体积一定,大气压强已知 3.实验目的:研究气体压强与温度的关系 4.实验方法:控制变量法,实验过程: 如图所示，容器中装有一定质量的气体，它与压强计相连，压强计中B管水银面与A管水银面D处一样高，初始容器C置于冰水混合物中,温度为0。现将容器C浸入温度为t的温水中，并通过调整压强计的B管的高度后，使A管水银面仍在D处。,查理定律: 一定质量的气体，在体积保持不变的情况下，温度每升高或降低1，(增加或减小）的压强等于它在0时压强的1273。,实验结论:,0的压强p0 ，而不是指大气压强；t的压强pt ； t是从0升到最终的
2、温度变化。,实验结论,一定质量气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比,这个结论叫查理定律,历史回眸之一,历史回眸之二查理定律发现和热力学温标的诞生,pt p0（1t273）,例1:在密闭容器中有一定质量的理想气体，不计容器体积的变化。当容器内气体的温度由300K升高30K时，增加的压强p1是300K时压强的_，当气体的温度由600K升高30K时增加的压强p2_p1（选填“”或“=”）。,热力学温标（绝对温标） 由图象移轴后得：Tt273 由公式变换后得：Tt273 Tt,查理定律的简化表示：m、V一定时，p与热力学温度成正比。 即：pT，,例2.如图所示，某水银气压计的玻璃管顶端高出
3、槽中水银面1m，由于上部混入少量空气，使其读数不准。当气温为27时，标准气压计读数为76cmHg，而该气压计的示数为70cmHg。求： 当气温为-3，该气压计的示数为70cmHg时，标准气压计的读数。,例3:水平放置的玻璃管，中间有一段水银将管中的气体分成A, B两部分。 若A、B初始温度相同，当温度都升高（或降低）相同时，水银柱移动的方向如何？,推论:,例4:竖直放置的玻璃管，中间有一段水银将管中的气体分成两部分。 若A、B初始温度相同，当温度都升高（或降低）相同时，水银柱移动的方向如何？,例5 如图所示，A、B为两只固定于地面的气缸，它们的活塞用轻质硬杆相连，活塞之间与大气相通，活塞处于静
4、止状态。两缸内气体初始温度相同。现使两气缸内气体升高相同的温度，则活塞的移动方向为_。,历史上，在发现查理定律时，尚未建立热力学温标，因此在查理定律的原始表述中采用的是摄氏温标，获得的p-t图像如右图所示：（1）请根据图像及坐标写出该图像的函数表达式：_；（2）现将上述一定量的气体（可视为理想气体）在0时缓慢地压缩为原来 体积的45 ，然后保持这一 体积不变，改变温度， 又获得一条等容线，试 在上图中画出该等容线。,如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0。开始时活塞在B处，缸内气
5、体的压强为0.9P0(P0为大气压强)，温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K。求： (1)活塞刚离开B处时的温度TB； (2)缸内气体最后的压强P； (3)在下图中画出整个过程的 P-V图线。,如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水银的水银槽内，管内封闭有一定质量的空气，水银槽的截而积上下相同，是玻璃管截面积的5倍，开始时管内空气柱长度为6cm，管内外水银面高度差为50cm。将玻璃管沿竖直方向缓慢上移(管口未离开槽中水银)，使管内外水银而高度差变成60cm。(大气压强相当于75cmHg)求： (1)此时管内空气柱的长度； (2)水银槽内水银面下降的高度
6、；,0.02m,如图所示，一定量气体放在体积为V0的容器中， 室温为T0=300K有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计)，两边水银柱高度差为76cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通。(外界大气压等于76cm汞柱)求：(1)将阀门K打开后，A室的体积变成多少？ (2)打开阀门K后将容器内的气体从300K分别 加热到400K和540K，U形管内 两边水银面的 高度差各为多少？,U型管右管内径为左管的两倍，外界大气压强P0=75cmHg。左端封闭，封有长为30cm的气柱，左右两管水银面高度差为37.5cm，左管封闭端下60cm处有一小塞子D，若将小塞子D拔去(空气能进入，但水银不会流出)，会在左管内产生一段新的空气柱。那么， (1)此时左管封闭端的气柱长度变为多少？ (2)新产生的气柱长为多少？,解：（1）空气进入后将左端水银柱隔为两段，上段水银柱长为30 cm，取左端原有封闭气体为研究对象，则P1=P0-gh1=37.5cmHg，P2=P0-gh2=45 cmHg，L1=30 cm 由查理定律P1L1S=P2L2S 得L2=25cm 空气柱进入后，设下段水银面下移x cm，则有 得x=6 cm，因上段水银柱上移5 cm，故产生的气柱总长为11 cm,