粵教版選修33 第二章 第六節(jié) 氣體狀態(tài)參量 課件（27張）.ppt

第二章 第六節(jié)氣體狀態(tài)參量 目標(biāo)定位1 知道描述氣體的三個(gè)狀態(tài)參量 體積 溫度和壓強(qiáng) 2 理解熱力學(xué)溫標(biāo)和攝氏溫標(biāo)的區(qū)別與聯(lián)系 3 能用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)解釋氣體的壓強(qiáng) 內(nèi)容索引 知識探究 題型探究 達(dá)標(biāo)檢測 知識探究 一 兩種溫標(biāo)的關(guān)系 1 攝氏溫標(biāo) 一種常用的表示溫度的方法 攝氏溫標(biāo)表示的溫度稱為攝氏溫度 用符號表示 單位是攝氏度 符號是 規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下 的溫度是0 水的是100 2 熱力學(xué)溫標(biāo) 現(xiàn)代科學(xué)中常用的表示溫度的方法 熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度叫熱力學(xué)溫度 用符號表示 單位是 符號為 冰水混合物 t 沸點(diǎn) t 開爾文 k 3 熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系 1 t t 273 15k 粗略表示 t t 273k 2 t t 說明 熱力學(xué)溫度的零度叫絕對零度 即 273 15 它是低溫的極限 可以無限接近但不能達(dá)到 二 壓強(qiáng)的微觀意義 氣體壓強(qiáng)是否與固體和液體的壓強(qiáng)一樣 也是由氣體的重力產(chǎn)生的呢 答案 答案不是 1 氣體的壓強(qiáng) 氣體作用在器壁單位面積上的 2 氣體壓強(qiáng)的微觀決定因素是氣體分子的和分子的 1 密集程度一定時(shí) 分子的平均動(dòng)能越大 分子碰撞器壁時(shí)對器壁產(chǎn)生的作用力就 氣體的壓強(qiáng)也就越大 2 分子平均動(dòng)能一定時(shí) 氣體分子越密集 每秒撞擊器壁單位面積的分子數(shù)就 氣體壓強(qiáng)就越大 3 氣體壓強(qiáng)的宏觀決定因素是和 壓力 平均動(dòng)能 密集程度 越大 越多 溫度 體積 三 封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算 1 取等壓面法根據(jù)同種液體在同一水平液面處壓強(qiáng)相等 在連通器內(nèi)靈活選取等壓面 由兩側(cè)壓強(qiáng)相等列方程求氣體壓強(qiáng) 例如 圖1中同一液面a c d處壓強(qiáng)相等 則pa p0 ph 圖1 2 力平衡法對于平衡態(tài)下用液柱 活塞 氣缸等封閉的氣體壓強(qiáng) 可對液柱 活塞 氣缸等進(jìn)行受力分析 由f合 0列式求氣體壓強(qiáng) 若容器處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí) 又該如何計(jì)算封閉氣體的壓強(qiáng)呢 答案當(dāng)容器處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí) 選與封閉氣體接觸的物體如液柱 氣缸或活塞等為研究對象 由牛頓第二定律求出封閉氣體的壓強(qiáng) 答案 題型探究 例1 多選 關(guān)于溫度與溫標(biāo) 下列說法正確的是 答案 解析 一 兩種溫標(biāo)的關(guān)系 a 用攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)表示溫度是兩種不同的表示方法b 攝氏溫度與熱力學(xué)溫度都可以取負(fù)值c 攝氏溫度升高3 在熱力學(xué)溫標(biāo)中溫度升高276 15kd 熱力學(xué)溫度每一開的大小與攝氏溫度每一度的大小相等 解析溫標(biāo)是溫度數(shù)值的表示方法 常用的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo) a正確 攝氏溫度可以取負(fù)值 但是熱力學(xué)溫度不能取負(fù)值 因?yàn)闊崃W(xué)溫度的零點(diǎn)是低溫的極限 故選項(xiàng)b錯(cuò) 攝氏溫度的每一度與熱力學(xué)溫度的每一開的大小相等 選項(xiàng)d正確 攝氏溫度升高3 也就是熱力學(xué)溫度升高了3k 故選項(xiàng)c錯(cuò) 例2有關(guān)氣體壓強(qiáng) 下列說法正確的是 二 壓強(qiáng)的微觀意義 答案 解析 a 氣體分子的平均速率增大 則氣體的壓強(qiáng)一定增大b 氣體分子的密集程度增大 則氣體的壓強(qiáng)一定增大c 氣體分子的平均動(dòng)能增大 則氣體的壓強(qiáng)一定增大d 氣體分子的平均動(dòng)能增大 氣體的壓強(qiáng)有可能減小 解析氣體的壓強(qiáng)在微觀上與兩個(gè)因素有關(guān) 一是氣體分子的平均動(dòng)能 二是氣體分子的密集程度 密集程度或平均動(dòng)能增大 都只強(qiáng)調(diào)問題的一方面 也就是說 平均動(dòng)能增大的同時(shí) 分子的密集程度可能減小 使得壓強(qiáng)可能減小 同理 當(dāng)分子的密集程度增大時(shí) 分子的平均動(dòng)能也可能減小 氣體的壓強(qiáng)變化不能確定 故正確答案為d 例3如圖2所示 活塞的質(zhì)量為m 缸套的質(zhì)量為m 通過彈簧吊在天花板上 氣缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體 缸套和活塞間無摩擦 活塞面積為s 大氣壓強(qiáng)為p0 則封閉氣體的壓強(qiáng)為 三 封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算 答案 解析 圖2 a p p0 mg sb p p0 m m g sc p p0 mg sd p mg s 解析對氣缸缸套進(jìn)行受力分析 如圖所示 由平衡條件可得 p0s mg ps所以p p0 故c正確 答案 1 66cmhg 2 71cmhg 3 81cmhg 4 1 13 105pa 例4求圖3中被封閉氣體a的壓強(qiáng) 其中 1 2 3 圖中的玻璃管內(nèi)都灌有水銀 4 圖中的小玻璃管浸沒在水中 大氣壓強(qiáng)p0 76cmhg p0 1 01 105pa g 10m s2 水 1 103kg m3 答案 解析 圖3 解析 1 pa p0 ph 76cmhg 10cmhg 66cmhg 2 pa p0 ph 76cmhg 10sin30 cmhg 71cmhg 3 pb p0 ph2 76cmhg 10cmhg 86cmhgpa pb ph1 86cmhg 5cmhg 81cmhg 4 pa p0 水gh 1 01 105pa 1 103 10 1 2pa 1 13 105pa 氣體狀態(tài)參量 達(dá)標(biāo)檢測 1 描述氣體的狀態(tài)參量 描述氣體的狀態(tài)參量是指a 質(zhì)量 溫度 密度b 溫度 體積 壓強(qiáng)c 質(zhì)量 壓強(qiáng) 溫度d 密度 壓強(qiáng) 溫度 1 2 3 4 解析描述氣體的狀態(tài)參量是指溫度 壓強(qiáng)和體積 b對 答案 解析 2 兩種溫標(biāo)的關(guān)系 多選 關(guān)于熱力學(xué)溫度與攝氏溫度 下列說法正確的是 答案 1 2 3 4 a 攝氏溫度和熱力學(xué)溫度都不能取負(fù)值b 溫度由t 升到2t 時(shí) 對應(yīng)的熱力學(xué)溫度由t k 升到2t k c 33 240 15kd 攝氏溫度變化1 也就是熱力學(xué)溫度變化1k 解析由熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系t t 273 15k知 c正確 攝氏溫度與熱力學(xué)溫度在表示溫度的變化時(shí) 變化的數(shù)值是相同的 故d正確 解析 3 氣體的壓強(qiáng) 多選 對于一定量的稀薄氣體 下列說法正確的是 答案 解析 1 2 3 4 a 壓強(qiáng)變大時(shí) 分子熱運(yùn)動(dòng)必然變得劇烈b 保持壓強(qiáng)不變時(shí) 分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得劇烈c 壓強(qiáng)變大時(shí) 分子間的平均距離必然變小d 壓強(qiáng)變小時(shí) 分子間的平均距離可能變小 1 2 3 4 解析壓強(qiáng)變大時(shí) 氣體的溫度不一定升高 分子熱運(yùn)動(dòng)不一定變得劇烈 故選項(xiàng)a錯(cuò)誤 壓強(qiáng)不變時(shí) 若氣體的體積增大 則氣體的溫度會(huì)升高 分子熱運(yùn)動(dòng)會(huì)變得劇烈 故選項(xiàng)b正確 壓強(qiáng)變大時(shí) 由于氣體溫度不確定 則氣體的體積可能不變 可能變大 也可能變小 其分子間的平均距離可能不變 也可能變大或變小 故選項(xiàng)c錯(cuò)誤 壓強(qiáng)變小時(shí) 氣體的體積可能不變 可能變大 也可能變小 所以分子間的平均距離可能不變 可能變大或變小 故選項(xiàng)d正確 4 封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算 如圖4所示 豎直放置的u形管 左端開口右端封閉 管內(nèi)有a b兩段水銀柱 將a b兩段空氣柱封閉在管內(nèi) 已知水銀柱a長h1為10cm 水銀柱b兩個(gè)液面間的高度差h2為5cm 大氣壓強(qiáng)為75cmhg 求空氣柱a b的壓強(qiáng)分別是多少 1 2 3 4 答案 圖4 答案65cmhg60cmhg 解析 解析設(shè)管的橫截面積為s 選a的下端為參考液面 它受向下的壓力為 pa h1 s 受向上的大氣壓