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1、气体实验定律之气体变质量问题【高中物理】【人教版选修3-3】【第八章 气体】气体分子运动特点01气体实验定律02解题思路03解题方法04知知识识回回顾顾zhizhishishihuihuigugu01 气体分子的运动特点：气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,不受力而做匀速直线运动；某一时刻,向各个方向运动的气体分子数目都相等；气体能充满它所能到达的整个空间,气体的体积为容器的容积；气体分子做无规则运动,速率有大有小,却按一定的规律分布；1234玻意耳定律:p1V1=p2V2查理定律:p1/T1=p2/T2一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成反比盖吕萨克定律:V1/T1=
2、V2/T2一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成反比02 气体实验定律一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比玻意耳定律:p1V1=p2V202 气体实验定律一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比图像：等温线说明：说明：P-V图为双曲线，同一气图为双曲线，同一气体的两条等温线比较，双曲线顶体的两条等温线比较，双曲线顶点离坐标原点远的温度高点离坐标原点远的温度高，即，即T1T2。P-1/V图线为过原点的直线，同图线为过原点的直线，同一气体的两条等温线比较，斜率一气体的两条等温线比较，斜率大的温度高，大的温度高，T1T2。玻意耳定律:p1V1=
3、p2V202 气体实验定律一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)查理定律:p1/T1=p2/T2一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成反比02 气体实验定律图像：等容线图像：等容线说明：说明：p-t图线为过图线为过-273的直线，与纵轴交点是的直线，与纵轴交点是0时气时气体的压强，同一气体的两条等容线比较，体的压强，同一气体的两条等容线比较，V1V2。p-T图线为过原点的直线，同一气体的两条
4、等容线比较，斜图线为过原点的直线，同一气体的两条等容线比较，斜率大的体积小，即率大的体积小，即V1V2。第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)盖吕萨克定律:V1/T1=V2/T2一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成反比02 气体实验定律图像：等压线图像：等压线说明：说明：V-t图线为过图线为过-273的直线，与纵轴交点为的直线，与纵轴交点为0时气时气体的体积，同一气体的两条等压线比较，体的体积，同一气体的两条等压线比较，P1P2。图线为过原点的
5、直线，同一气体的两条等压线比较，斜率大的压强小，即P1P2。第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)充气问题：向球、轮胎中充气是一个典型的气体变质量的问题.只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可以把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量气体的状态变化问题.灌气问题：将一个大容器中的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题.分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看做是一个整体来作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题
6、.抽气问题：从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题.分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程可看做是等温膨胀的过程.漏气问题：容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，不能用理想气体状态方程求解.如果选容器内剩余气体为研究对象，便可使问题变成一定质量的气体状态变化的问题，可用理想气体状态方程求解.分析变质量问题时，可以通过巧妙选择合适的研究对象，使这类问题转化为一定质量的气体问题，用理想气体状态方程求解.03 解题思路第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定
7、律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)在充气、抽气的问题中可以假设把充进或抽出的气体包含在气体变化的始末状态中，即用等效法把变质量问题转化为恒定质量的问题。设想将充进容器内的气体用一根无形的弹性口袋收集起来，那么当我们取容器和口袋内的全部气体为研究对象时，这些气体状态不管怎样变化，其质量总是不变的。这样，我们就将变质量的问题转化成质量一定的问题了。方法一、等效的方法1.充气中的变质量问题04 解题方法第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)
8、【例1】一个篮球的容积是2.5L，用打气筒给篮球打气时，每次把105Pa的空气打进去125cm3。如果在打气前篮球里的空气压强也是105Pa，那么打30次以后篮球内的空气压强是多少？（设在打气过程中气体温度不变）【解析】由于每打一次气，总是把 V体积，相等质量、压强为p0的空气压到容积为V0的容器中，所以打n次后，共打入压强为p0的气体的总体积为n V，因为打入的V体积的气体与原先容器里空气的状态相同，所以将这两部分气体的整体为研究对象，取打气前为初状态：压强为p0、体积为V0+n V；打气后容器中气体的状态为末状态：压强为pn、体积为V0。【例1】一个篮球的容积是2.5L，用打气筒给篮球打气
9、时，每次把105Pa的空气打进去125cm3。如果在打气前篮球里的空气压强也是105Pa，那么打30次以后篮球内的空气压强是多少？（设在打气过程中气体温度不变）【答案】【例1】一个篮球的容积是2.5L，用打气筒给篮球打气时，每次把105Pa的空气打进去125cm3。如果在打气前篮球里的空气压强也是105Pa，那么打30次以后篮球内的空气压强是多少？（设在打气过程中气体温度不变）在充气、抽气的问题中可以假设把充进或抽出的气体包含在气体变化的始末状态中，即用等效法把变质量问题转化为恒定质量的问题。用打气筒对容器抽气的的过程中，对每一次抽气而言，气体质量发生变化，其解决方法同充气问题类似：假设把每次
10、抽出的气体包含在气体变化的始末状态中，即用等效法把变质量问题转化为恒定质量的问题。方法一、等效的方法2.抽气中的变质量问题04 解题方法【例2】用容积为V的活塞式抽气机对容积为V0的容器中的气体抽气，如图1所示。设容器中原来气体压强为p0，抽气过程中气体温度不变。求抽气机的活塞抽动n次后，容器中剩余气体的压强pn为多大？第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学
11、变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)方法二、应用密度方程04 解题方法第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)【例3】开口的玻璃瓶内装有空气，当温度自0C升高到100 C时，瓶内恰好失去质量为1g的空气，求瓶内原有空气质量多少克？第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选
12、修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)方法三、巧选研究对象两个相连的容器中的气体都发生了变化，对于每一个容器而言则属于变质量问题，但是如果能巧妙的选取研究对象，就可以把这类变质量问题转化为定质量问题处理。04 解题方法第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)【例4】如图2 所示，A、B 两容器容积相同，用细长直导管相连，二者均封入压强为p，温度为T 的一定质量的理想气体，现使A 内气体温度升
13、温至T，稳定后A 容器的压强为多少？方法四、虚拟中间过程通过研究对象的选取和物理过程的虚拟，把变质量问题转化为定质量问题。【例例5 5】如图如图4 4 所示的容器所示的容器A 与与B 由毛细管由毛细管C 连接，连接，VB=3VA,开始时，开始时，A、B都充有温度为都充有温度为 T0,压强为压强为 p0 的空气。现使的空气。现使A 的温度保持的温度保持0 T 不变，不变，对对B 加热，使加热，使B 内气体压强变为内气体压强变为 2 p0，毛细管不传热，且体积不计，求，毛细管不传热，且体积不计，求B 中的气体的温度。中的气体的温度。04 解题方法第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选
14、修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)【练习1】某容积为20L的氧气瓶中装有30atm的氧气，把氧气分装到容积为5L的小钢瓶中，使每个小钢瓶中氧气的压强为5atm，如果每个小钢瓶中原有氧气的压强为1atm，问共能分装多少瓶？(设分装过程中无漏气，且温度不变)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体
15、实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)【练习2】一只轮胎容积为V10L，已装有p11atm的空气.现用打气筒给它打气，已知打气筒的容积为V01L，要使胎内气体压强达到p22.5atm，应至少打()次气？(设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变，大气压强p01atm)A.8B.10C.12D.15 第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)【练习2】一只轮胎容积为V10L，已装有p11atm的空气.现用打气筒给它打气，已知打气筒的容积为V
16、01L，要使胎内气体压强达到p22.5atm，应至少打()次气？(设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变，大气压强p01atm)A.8B.10C.12D.15 第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)【练习3】贮气筒内压缩气体的温度为27C，压强是20atm，从筒内放出一半质量的气体后，并使筒内剩余气体的温度降低到12C，求剩余气体的压强为多大？第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)【练习3】贮气筒内压缩气体的温度为27C，压强是20atm，从筒内放出一半质量的气体后，并使筒内剩余气体的温度降低到12C，求剩余气体的压强为多大？第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)谢谢聆听第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)第8章 气体实验定律之热学变质量问题人教版高中物理选修3-3课件 (共32张PPT)