气体状态变化的图像
理想气体状态变化过程图像浓缩了许多气体状态变化的过程,简化了许多语言表述,使许多物理问题转为数学、图形问题,气体状态变化的图像简洁、直观地表达了气体状态变化过程，在分析解决问题时也起到了很重要的作用，要能够运用图线讨论气体在状态变化过程中内能的变化、气体吸放热情况、气体是否对外做功等 一、气体等温变化的p—V图象
1、一定质量的气体发生等温变化时的P—V图象如图1所示。图线的形状为双曲线。由于它描述的是温度不变时的P—V关系，因此称它为等温线。
2、一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。在图1中， t1< t2 3、画出P—
1图象如图2示，图线的形状是通过VP P T2 T1 原点的
直线，斜率越大温度越高,T1 t1 V 0 1、气体在体积不变的情况下，发生的状态变化过程，0 叫做等 1/V 图2 图1 容过程。表示该过程的P—T图象称为等容图象 2、一定质量的气体的等容线是过原点的直线。 V1 P1 P V 一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如 V2 P2 图3所示，其体积的大小关系是V3＞V2＞V1。 三、等压变化的图像 V3 P3 1、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程，叫做等0 0 压过程，表示变化过程的V—T图象称为等压图象。 T T 图3 图4 2、一定质量的某种气体的等压线是过原点的直线。一定质量 的某种气体在不同压强下的几条等压线如图4所示，其压强的大小关系是P3＞P2＞P1。 4．一定质量的理想气体从状态a变化到状态b再变化到状态c最后又变化到态a，其P-1/V图如右图所示，图线ab与横轴平行，ac延长线通过坐标原点。图线可知，在状态a到状态b的变化过程中，气体的内能 ，状态c到状的变化过程中，气体的内能 。（填：“增大”、“减小”、“不变”） 4．减 0 c 1/V P a b 状由态a小， 不变； p/atm 17、一定质量的理想气体从状态A开始变化到状态B，已知状态A的温度为400K。1.5 A 则变化到B状态时 1.0 气体的温度为_____K，AB过程中最高温度是________K。 0.5 C B 0 1 2 3 V/m3 答：400K，533.3K。 12－1．（2）一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按图中的箭头所示方向进行p 状态变化，最后又回到初始状态A ，即A→B→C→A ，这一过程称为一个循环。 ①由A→B，气体的分子平均动能 ；由B→C，气体 的内能 （填 A“增加”、“减少”或“不变”）。 C p ②根据分子动理论（等压变化的微观解释），简要分析C→A过程，压强不变的原O 因。 V 解：① 增大（2分）；减小（2分） ②C→A过程，由于体积减小，单位体积分子数增多，单位面积碰撞器壁的分子数增多；又因温度降低，分子平均动能减小，导致分子对器壁的平均冲力减小，使总的压力可以保持不变，压强不变。（4分） 21．（12分）如图甲所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度与质量均不计，在B处设有限制装置，使活塞只能在B以上运动，B以下汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.2V0。开始时活塞在A处，温度为87C，大气压强为p0，现缓慢降低汽缸内气体的温度，直至活塞移动到A、B的正中间，然后保持温度不变，在活塞上缓慢加砂，直至活塞刚好移动到B，然后再缓慢降低汽缸内气体的温度，直到－3C。求： （1）活塞刚到达B处时的温度TB； （2）缸内气体最后的压强p； （3）在图乙中画出整个过程的p-V图线。 1.2V01.1V0解:（12分）（1）先是等压过程：360TB分），TB＝330K，（1分） （2）再是等温过程：p01.1V0＝p1V0（2分），p1＝1.1p0（1分）， 再等容过程：1.1p0p（2分），p＝0.9p0（1分） 330270（3）图略（3分） 12．一定质量的理想气体，从图示的A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列说法中正确的是（ A B C ） A．A→B温度升高，体积不变 B．B→C压强不变，体积变小 C．C→D压强变小，体积变大 D．A状态的温度最高，C状态的体积最小 0 p/atm C A B V0 甲 p 1.2p0 1.1p0 p0 （2 0.9p0 0.9V0 V0 1.1V0 1.2V0 V 乙 D . . . . B A T/K 9．已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定质量的 p 理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能（B） 2 等温线 （A）先增大后减小 （B）先减小后增大 （C）单调变化 （D）保持不变 1 V 解析：由PV/T为恒量，由图像与坐标轴围成的面积表达PV乘积，从实线与虚 O 线（等温线）比较可得出，该面积先减小后增大，说明温度T先减小后增大，内能将先减小后增大。 12.A⑵（选修模块3—3）若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是 （填“A”、“B”或“C”），该过 P V 程中气体的内能 （填“增加”、“减少”P 1 2 2 或“不变”）． 1 答：C；增加 2 1 O O O 解析：由PV/T=恒量，压强不变时，V随温度T的变V T T A B C 化是一次函数关系，故选择C图； 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容