氣體狀態變化的圖象問題
一、氣體的狀態
對於一定質量的氣體,如果溫度、體積、壓強這三個量都不變,我們就說氣體處於一定的狀態。
二、一定質量的理想氣體不同圖象的比較
1、等溫過程
玻意耳定律:一定質量的理想氣體,在溫度不變的情況下,p1V1=p2V2。
PV=CT(其中C為常量),即P、V之積越大的等溫線,穩定越高,離原點越遠。
P=CT/V(其中C為常量),斜率k=CT,斜率越大,溫度越高。
2、等容過程
查理定律:一定質量的氣體,在體積不變的情況下,P1/T1=P2/T2.
等容過程,如果是P-t圖象,過坐標(-273.15,0)點,如果是P-T圖象,過原點。斜率越大,體積越小。
3、等壓過程
蓋·呂薩克定律:一定質量的理想氣體,在壓強不變的情況下,V1/T1=V2/T2。
等壓過程,如果是V-t圖象,過坐標(-273.15,0)點,如果是V-T圖象,過原點。斜率越大,壓強越小。
理想氣體狀態方程:對於一定質量的理想氣體,pv=nRT。
題型一:在圖像中判斷各物理量的大小
1. 如圖所示平行四邊形abcd,其中bc其中bc的延長線通過原點,判斷Ta、Tb、Tc、Td的大小。
解:連接0a、0b、0c和0d可知道斜率k0d>k0a>k0c=k0b,所以Tb>Ta>Tc=Td
2. 如圖所示平行四邊形abcd,其中bc其中bc的延長線通過原點,判斷Va、Vb、V c、Vd的大小。
解:連接0a、0b、0c和0d可知道斜率k0d>k0a>k0c=k0b,所以Vc=Vd>Va>Vb.
3.如圖所示平行四邊形abcd,其中bc其中bc的延長線通過原點,判斷Pa、Pb、P c、Pd的大小。
解:連接0a、0b、0c和0d可知道斜率k0d>k0a>k0c=k0b,所以Pc=Pd>Pa>Pb.
題型二:在圖像中判斷做功和吸放熱問題
一定質量理想氣體的狀態經歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個過程,其中bc的延長線通過原點,cd垂直於ab且與水平軸平行,da與bc平行
ab過程,溫度T不變,內能不變,由理想氣體狀態方程PV=nRT,P減小,V增大,所以氣體對外做功,由ΔU=Q+W,所以氣體吸熱;
bc程,因為bc的延長線通過原點,所以屬於等容過程,氣體不做功,溫度T減小,內能減小,由ΔU=Q+W,所以氣體放熱;
cd過程,壓強P不變,溫度T減小,內能減小,由理想氣體狀態方程PV=nRT,T減小,V減小,所以外界對氣體做功,由ΔU=Q+W,所以氣體放熱;
da過程,連接0d和0a可知斜率k變小,所以V增大,氣體對外做功,,溫度T在增大,內能增大,由ΔU=Q+W,所以氣體吸熱。
例題.(多選)一定質量理想氣體的狀態經歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個過程,其中bc的延長線通過原點,cd垂直於ab且與水平軸平行,da與bc平行,則氣體體積在( )
A.ab過程中不斷增大
B.bc過程中保持不變
C.cd過程中不斷增大
D.da過程中保持不變
答案:AB