2021高考物理一輪復(fù)習(xí) 熱學(xué) 第2講 氣體、固體與液體教案

1、2021高考物理一輪復(fù)習(xí) 熱學(xué) 第2講 氣體、固體與液體教案2021高考物理一輪復(fù)習(xí) 熱學(xué) 第2講 氣體、固體與液體教案年級(jí)：姓名：20第2講氣體、固體與液體晶體和非晶體晶體的微觀結(jié)構(gòu)1晶體和非晶體分類比較項(xiàng)目晶體非晶體單晶體多晶體外形規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點(diǎn)確定確定不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性各向同性原子排列有規(guī)則晶粒的排列無規(guī)則無規(guī)則轉(zhuǎn)化晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化典型物質(zhì)石英、云母、明礬、食鹽玻璃、橡膠2.晶體的微觀結(jié)構(gòu)(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：組成晶體的物質(zhì)微粒有規(guī)則地、周期性地在空間排列。(2)用晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋晶體的特點(diǎn)現(xiàn)象原因晶體有規(guī)則的外形由于內(nèi)部微粒有規(guī)則的排列晶體各向異性

2、由于內(nèi)部從任一結(jié)點(diǎn)出發(fā)在不同方向的相同距離上的微粒數(shù)不同晶體的多形性由于組成晶體的微?？梢孕纬刹煌目臻g點(diǎn)陣液體和液晶1液晶(1)具有液體的流動(dòng)性。(2)具有晶體的光學(xué)各向異性。(3)在某個(gè)方向上看，其分子排列比較整齊，但從另一方向看，分子的排列是雜亂無章的。2液體的表面張力現(xiàn)象(1)形成原因表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力。(2)作用液體的表面張力使液面具有收縮到表面積最小的趨勢(shì)。(3)方向表面張力跟液面相切，且跟這部分液面的分界線垂直。(4)大小液體的溫度越高，表面張力越?。灰后w中溶有雜質(zhì)時(shí)，表面張力變??；液體的密度越大，表面張力越大。3飽和蒸汽、

3、未飽和蒸汽和飽和蒸汽壓(1)飽和汽與未飽和汽飽和汽：與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽。未飽和汽：沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽。(2)飽和汽壓定義：飽和汽所具有的壓強(qiáng)。特點(diǎn)：飽和汽壓隨溫度而變。溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)。4濕度(1)定義：空氣的潮濕程度。(2)描述濕度的物理量絕對(duì)濕度：空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)。相對(duì)濕度：空氣的絕對(duì)濕度與同一溫度下水的飽和汽壓相比。相對(duì)濕度公式：相對(duì)濕度氣體分子動(dòng)理論和氣體壓強(qiáng)1氣體和氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)2氣體壓強(qiáng)(1)產(chǎn)生的原因：由于大量分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)而碰撞器壁，形成對(duì)器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁單位面積上的壓力叫作氣體的壓強(qiáng)。(2)決定因素宏

4、觀上：取決于氣體的溫度和體積。微觀上：取決于分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度。氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程1氣體實(shí)驗(yàn)定律玻意耳定律查理定律蓋 呂薩克定律內(nèi)容一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)與體積成反比一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積與熱力學(xué)溫度成正比表達(dá)式p1v1p2v2或或圖象2.理想氣體的狀態(tài)方程(1)理想氣體宏觀上講，理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體，實(shí)際氣體在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體。微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，即分子間無分子勢(shì)能。(2)理

5、想氣體的狀態(tài)方程一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程：或c。氣體實(shí)驗(yàn)定律可看作一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程的特例。1(2020河北衡水中學(xué)模擬)(多選)以下對(duì)固體和液體的認(rèn)識(shí)，正確的有 ()a燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體b液體與固體接觸時(shí)，如果附著層內(nèi)分子比液體內(nèi)部分子稀疏，表現(xiàn)為不浸潤(rùn)c影響蒸發(fā)快慢以及人們對(duì)干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一氣溫下水的飽和汽壓的差距d液體汽化時(shí)吸收的熱量等于液體分子克服分子引力而做的功e車輪在潮濕的地面上滾過后，車轍中會(huì)滲出水，屬于毛細(xì)現(xiàn)象bce燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明云母是

6、晶體，故a錯(cuò)誤；液體與固體接觸時(shí)，如果附著層內(nèi)分子比液體內(nèi)部分子稀疏，分子力為引力，表現(xiàn)為不浸潤(rùn)，故b正確；影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對(duì)干爽與潮濕感受的因素是空氣的相對(duì)濕度b100%，即空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓的差距，故c正確；液體汽化時(shí)，液體分子離開液體表面成為氣體分子，要克服其他液體分子的吸引而做功，因此要吸收熱量。液體汽化過程中體積增大很多，體積膨脹時(shí)要克服外界氣壓做功，也要吸收熱量，故d錯(cuò)誤；車輪在潮濕的地面上滾過后，車轍中會(huì)滲出水屬于毛細(xì)現(xiàn)象，選項(xiàng)e正確。2(多選)關(guān)于飽和汽壓和相對(duì)濕度，下列說法中正確的是()a溫度相同的不同飽和汽的飽和汽壓都相同b溫度升高時(shí)，飽和汽

7、壓增大c在相對(duì)濕度相同的情況下，夏天比冬天的絕對(duì)濕度大d飽和汽壓和相對(duì)濕度都與體積有關(guān)e在一定溫度下水蒸氣達(dá)到飽和時(shí)，水蒸氣的壓強(qiáng)不變bce在一定溫度下，飽和汽壓是一定的，飽和汽壓隨溫度的升高而增大，飽和汽壓與液體的種類有關(guān)，與體積無關(guān)。空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)，稱為空氣的絕對(duì)濕度；相對(duì)濕度，夏天的飽和汽壓大，在相對(duì)濕度相同時(shí)，夏天的絕對(duì)濕度大。3(2020安徽合肥高三質(zhì)量檢測(cè))(多選)下列說法正確的是()a相對(duì)濕度與同溫度水的飽和汽壓無關(guān)b松香在熔化過程中溫度不變，分子平均動(dòng)能不變c若一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，則兩系統(tǒng)溫度一定相同d若一定質(zhì)量的理想氣體被壓縮且吸收熱量，則壓強(qiáng)一定增大e液

8、體的表面張力是由于液體表面層分子間距離略大于平衡距離cde在一定溫度下水的飽和汽壓越大，相對(duì)濕度越小，a錯(cuò)誤；松香是非晶體，熔化時(shí)邊吸熱邊升溫，分子平均動(dòng)能增大，b錯(cuò)誤；若兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，則兩系統(tǒng)溫度一定相同，c正確；若一定質(zhì)量的理想氣體被壓縮且吸收熱量，即氣體的體積減小、溫度升高，由c可知?dú)怏w的壓強(qiáng)一定增大，d正確；液體表面張力的形成是由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間平衡距離，e正確。4(2017全國(guó)卷)(多選)氧氣分子在0 和100 溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是()a圖中兩條曲線下面積相等b圖中虛線對(duì)

9、應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形c圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 時(shí)的情形d圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目e與0 時(shí)相比，100 時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大abca對(duì)：面積都等1。b對(duì)：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大，虛線為氧氣分子在0 時(shí)的情形，分子平均動(dòng)能較小。c對(duì)：實(shí)線為氧氣分子在100 時(shí)的情形。d錯(cuò)：曲線給出的是分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。e錯(cuò)：速率出現(xiàn)在0400 m/s區(qū)間內(nèi)，100 時(shí)氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小?？键c(diǎn)一固體和液體的性質(zhì)1晶體和非晶體(1)單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質(zhì)上都表

10、現(xiàn)出各向異性。(2)只要是具有各向異性的物體必定是晶體，且是單晶體。(3)只要是具有確定熔點(diǎn)的物體必定是晶體，反之，必是非晶體。2液體表面張力(1)形成的原因：表面層中分子間距離比液體內(nèi)部分子間距離大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力。(2)表面特性：表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜，分子勢(shì)能大于液體內(nèi)部的分子勢(shì)能。(3)表面張力的大?。焊吔缇€的長(zhǎng)度、液體的種類、溫度都有關(guān)系。(2015新課標(biāo)卷33)(多選)下列說法正確的是()a將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體b固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)c由同種元素構(gòu)成的固體

11、，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體d在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫we在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變bcd晶體有固定的熔點(diǎn)，并不會(huì)因?yàn)轭w粒的大小而改變，即使敲碎為小顆粒，仍舊是晶體，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；固體分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上光學(xué)性質(zhì)不同，表現(xiàn)為晶體具有各向異性，選項(xiàng)b正確；同種元素構(gòu)成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶體，如金剛石和石墨，選項(xiàng)c正確；晶體的分子排列結(jié)構(gòu)如果遭到破壞就可能形成非晶體，反之亦然，選項(xiàng)d正確；熔化過程中，晶體要吸熱，溫度不變，但是內(nèi)能增大，選項(xiàng)e錯(cuò)誤。12018江蘇高

12、考12a(1)如圖所示，一支溫度計(jì)的玻璃泡外包著紗布，紗布的下端浸在水中。紗布中的水在蒸發(fā)時(shí)帶走熱量，使溫度計(jì)示數(shù)低于周圍空氣溫度。當(dāng)空氣溫度不變，若一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)示數(shù)減小，則()a空氣的相對(duì)濕度減小b空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)增大c空氣中水的飽和汽壓減小d空氣中水的飽和汽壓增大a若一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)示數(shù)減小，說明紗布上的水分蒸發(fā)，空氣的相對(duì)濕度減小，選項(xiàng)a正確；紗布上的水分蒸發(fā)，說明空氣中的水蒸氣壓強(qiáng)減小，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；由于飽和汽壓只與溫度有關(guān)，所以空氣溫度不變，空氣中水的飽和汽壓不變，選項(xiàng)c、d錯(cuò)誤。2(多選)人類對(duì)物質(zhì)屬性的認(rèn)識(shí)是從宏觀到微觀不斷深入的過程，以下說法正確的是()a液體的

13、分子勢(shì)能與體積有關(guān)b晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的c溫度升高，每個(gè)分子的動(dòng)能都增大d露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用e液晶既有液體的流動(dòng)性，又具有光學(xué)各向異性ade液體分子的勢(shì)能與體積有關(guān)，a正確；多晶體的物理性質(zhì)是各向同性，b錯(cuò)誤；溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，但并非是每個(gè)分子的動(dòng)能都增大，c錯(cuò)誤；由于液體的表面張力作用，露珠呈球形，d正確；由液晶的特點(diǎn)可知，它既具有液體的流動(dòng)性，又具有光學(xué)各向異性，e正確。3(多選)下列對(duì)飽和汽、未飽和汽、飽和汽壓以及濕度的認(rèn)識(shí)，正確的是()a液體的飽和汽壓只與液體的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與體積無關(guān)b增大壓強(qiáng)一定可以使未飽和汽變成飽和汽c降低溫度一定可以使未

14、飽和汽變成飽和汽d空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)越大，空氣的絕對(duì)濕度越大e干濕泡濕度計(jì)的干、濕兩支溫度計(jì)的示數(shù)差越小，空氣的相對(duì)濕度越大ade飽和汽壓的大小取決于物質(zhì)的性質(zhì)和溫度，而與體積無關(guān)，故a正確；飽和汽壓與壓強(qiáng)無關(guān)，故b錯(cuò)誤；降低溫度可能使飽和汽變成未飽和汽，但不一定使未飽和汽變成飽和汽，故c錯(cuò)誤；空氣的濕度是指相對(duì)濕度，空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)越大，空氣的絕對(duì)濕度越大，但相對(duì)濕度不一定越大，故d正確；干濕泡濕度計(jì)的干、濕兩支溫度計(jì)示數(shù)差越小，說明空氣越潮濕，相對(duì)濕度越大，故e正確?？键c(diǎn)二氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生與計(jì)算1產(chǎn)生的原因由于大量氣體分子無規(guī)則地運(yùn)動(dòng)而碰撞器壁，形成對(duì)器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用

15、在器壁單位面積上的壓力叫作氣體的壓強(qiáng)。2決定因素(1)宏觀上：決定于氣體的溫度和體積。(2)微觀上：決定于分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度。3氣體壓強(qiáng)求解的“兩類模型”(1)活塞模型如圖所示是最常見的封閉氣體的兩種方式。對(duì)“活塞模型”類求壓強(qiáng)的問題，其基本的方法就是先對(duì)活塞進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程。圖甲中活塞的質(zhì)量為m，活塞橫截面積為s，外界大氣壓強(qiáng)為p0。由于活塞處于平衡狀態(tài)，所以p0smgps。則氣體的壓強(qiáng)為pp0。圖乙中的液柱也可以看成一“活塞”，由于液柱處于平衡狀態(tài)，所以psmgp0s。則氣體壓強(qiáng)為pp0p0液gh。(2)連通器模型如圖所示，u形管豎直放置。根據(jù)

16、帕斯卡定律可知，同一液體中的相同高度處壓強(qiáng)一定相等，所以氣體b和a的壓強(qiáng)關(guān)系可由圖中虛線聯(lián)系起來。則有pbgh2pa。而pap0gh1，所以氣體b的壓強(qiáng)為pbp0g(h1h2)。若已知大氣壓強(qiáng)為p0，圖甲、乙、丙、丁所示的各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)，液體密度均為，求被封閉氣體的壓強(qiáng)。解析：設(shè)各裝置中管的橫截面積均為s，在圖甲中，以高為h的液柱為研究對(duì)象，由二力平衡知p甲sghsp0s所以p甲p0gh；在圖乙中，以b液面為研究對(duì)象，有p乙sghsp0s則p乙p0gh；在圖丙中，仍以b液面為研究對(duì)象，有p丙sghssin 60p0s所以p丙p0gh；在圖丁中，以液面a為研究對(duì)象，由二力平衡得p丁s(p0

17、gh1)s所以p丁p0gh1。答案：甲：p0gh乙：p0gh丙：p0gh?。簆0gh14(2020河北唐山模擬)(多選)對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列論述正確的是()a若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，壓強(qiáng)一定變大b若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，壓強(qiáng)可能不變c若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低時(shí)，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)一定增加d若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低時(shí)，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)可能不變e若氣體體積減小，溫度升高，單位時(shí)間內(nèi)分子對(duì)器壁的撞擊次數(shù)增多，平均撞擊力增大，因此壓強(qiáng)增大ace氣體壓強(qiáng)的大小與氣體分子的平均動(dòng)能和單位體積內(nèi)的分子數(shù)兩個(gè)因素有關(guān)。若單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，當(dāng)分子

18、熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，決定壓強(qiáng)的兩個(gè)因素中一個(gè)不變，一個(gè)增大，故氣體的壓強(qiáng)一定變大，a對(duì)，b錯(cuò)；若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，只有增大單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)才能實(shí)現(xiàn)，故c對(duì)，d錯(cuò)，由氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生原因知，e對(duì)。5如圖中兩個(gè)汽缸質(zhì)量均為m，內(nèi)部橫截面積均為s，兩個(gè)活塞的質(zhì)量均為m，左邊的汽缸靜止在水平面上，右邊的活塞和汽缸豎直懸掛在天花板下。兩個(gè)汽缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的空氣a、b，大氣壓為p0，求封閉氣體a、b的壓強(qiáng)各多大？解析：題圖甲中選m為研究對(duì)象。pasp0smg得pap0題圖乙中選m為研究對(duì)象得pbp0。答案：p0p0考點(diǎn)三氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用1三大氣體實(shí)驗(yàn)定律(1)玻意耳定律(等溫變化)：p1v1p

19、2v2或pvc(常數(shù))。(2)查理定律(等容變化)：或c(常數(shù))。(3)蓋 呂薩克定律(等壓變化)：或c(常數(shù))。2利用氣體實(shí)驗(yàn)定律及氣態(tài)方程解決問題的基本思路單獨(dú)氣體問題2019全國(guó)卷33(2)如圖，一粗細(xì)均勻的細(xì)管開口向上豎直放置，管內(nèi)有一段高度為2.0 cm的水銀柱，水銀柱下密封了一定量的理想氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0 cm。若將細(xì)管倒置，水銀柱下表面恰好位于管口處，且無水銀滴落，管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同。已知大氣壓強(qiáng)為76 cmhg，環(huán)境溫度為296 k。()求細(xì)管的長(zhǎng)度；()若在倒置前，緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體，直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止，求此時(shí)密封氣體的溫度

20、。解析：()設(shè)細(xì)管的長(zhǎng)度為l，橫截面的面積為s，水銀柱高度為h；初始時(shí)，設(shè)水銀柱上表面到管口的距離為h1，被密封氣體的體積為v，壓強(qiáng)為p；細(xì)管倒置時(shí)，氣體體積為v1，壓強(qiáng)為p1。由玻意耳定律有pvp1v1由力的平衡條件有pp0ghp1p0gh式中，、g分別為水銀的密度和重力加速度的大小，p0為大氣壓強(qiáng)。由題意有vs(lh1h)v1s(lh)由式和題給條件得l41 cm()設(shè)氣體被加熱前后的溫度分別為t0和t，由蓋呂薩克定律有由式和題給數(shù)據(jù)得t312 k答案：(1)41 cm(2)312 k關(guān)聯(lián)氣體問題2019全國(guó)卷33(2)如圖，一容器由橫截面積分別為2s和s的兩個(gè)汽缸連通而成，容器平放在水平

21、地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個(gè)容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮?dú)?。平衡時(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p0和v0，氫氣的體積為2v0，空氣的壓強(qiáng)為p?，F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔?，活塞沒有到達(dá)兩汽缸的連接處，求：()抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；()抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。解析：()設(shè)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)為p10，根據(jù)力的平衡條件得(p10p)2s(p0p)s得p10(p0p)()設(shè)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為p1和v1，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p2和v2。根據(jù)力的平衡條件有p2sp12s由玻意耳定律得p1v1p102v0p2v2p0v0由于兩活塞用剛性

22、桿連接，故v12v02(v0v2)聯(lián)立式解得p1p0pv1答案：(2)()(p0p)()p0p“變質(zhì)量氣體”問題分析氣體變質(zhì)量問題時(shí)，可以通過巧妙地選擇合適的研究對(duì)象，使變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為氣體質(zhì)量一定的問題，然后利用理想氣體狀態(tài)方程求解。1充氣問題設(shè)想將充進(jìn)容器內(nèi)的氣體用一個(gè)無形的彈性口袋收集起來，那么，當(dāng)我們?nèi)∪萜骱涂诖鼉?nèi)的全部氣體為研究對(duì)象時(shí)，這些氣體的狀態(tài)不管怎樣變化，其質(zhì)量總是不變的。 這樣，我們就將變質(zhì)量的問題轉(zhuǎn)化成質(zhì)量一定的問題了。2抽氣問題在用抽氣筒對(duì)容器抽氣的過程中，對(duì)每一次抽氣而言，氣體質(zhì)量發(fā)生變化，解決該類變質(zhì)量問題的方法與充氣問題類似：假設(shè)把每次抽出的氣體包含在氣體變化的始

23、末狀態(tài)中，即用等效法把變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為質(zhì)量一定的問題。3灌氣問題將一個(gè)大容器里的氣體分裝到多個(gè)小容器中的問題也是 一種典型的變質(zhì)量問題，分析這類問題時(shí)，可以把大容器中的氣體和多個(gè)小容器中的氣體作為一個(gè)整體來進(jìn)行研究，即將變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為質(zhì)量一定的問題。4漏氣問題容器漏氣過程中容器內(nèi)氣體的質(zhì)量不斷發(fā)生變化，屬于變質(zhì)量問題，不能直接用理想氣體狀態(tài)方程求解。如果選容器內(nèi)原有氣體為研究對(duì)象，便可使問題變成質(zhì)量一定的氣體狀態(tài)變化問題，這時(shí)可用理想氣體狀態(tài)方程求解。2019全國(guó)卷33(2)熱等靜壓設(shè)備廣泛應(yīng)用于材料加工中。該設(shè)備工作時(shí)，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個(gè)預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，

24、利用高溫高氣壓環(huán)境對(duì)放入爐腔中的材料加工處理，改善其性能。一臺(tái)熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13 m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中。已知每瓶氬氣的容積為3.2102 m3，使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5107 pa，使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0106 pa；室溫溫度為27 。氬氣可視為理想氣體。()求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；()將壓入氬氣后的爐腔加熱到1 227 ，求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng)。解析：()設(shè)初始時(shí)每瓶氣體的體積為v0，壓強(qiáng)為p0；使用后氣瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為p1。假設(shè)體積為v0、壓強(qiáng)為p0的氣體壓強(qiáng)變?yōu)閜1時(shí)，其體積膨脹為

25、v1。由玻意耳定律p0v0p1v1被壓入爐腔的氣體在室溫和p1條件下的體積為v1v1v0設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強(qiáng)為p2，體積為v2。由玻意耳定律p2v210p1v1聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得p23.2107 pa()設(shè)加熱前爐腔的溫度為t0，加熱后爐腔溫度為t1，氣體壓強(qiáng)為p3。由查理定律聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得p31.6108 pa答案：()3.2107 pa()1.6108 pa62016全國(guó)卷33(2)一氧氣瓶的容積為0.08 m3，開始時(shí)瓶中氧氣的壓強(qiáng)為20個(gè)大氣壓。某實(shí)驗(yàn)室每天消耗1個(gè)大氣壓的氧氣0.36 m3。當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到2個(gè)大氣壓時(shí)，需重新充氣。若氧氣的溫度保持

26、不變，求這瓶氧氣重新充氣前可供該實(shí)驗(yàn)室使用多少天。解析：設(shè)氧氣開始時(shí)的壓強(qiáng)為p1，體積為v1，壓強(qiáng)變?yōu)閜2(2個(gè)大氣壓)時(shí)，體積為v2。根據(jù)玻意耳定律得p1v1p2v2重新充氣前，用去的氧氣在p2壓強(qiáng)下的體積為v3v2v1設(shè)用去的氧氣在p0(1個(gè)大氣壓)壓強(qiáng)下的體積為v0，則有p2v3p0v0設(shè)實(shí)驗(yàn)室每天用去的氧氣在p0下的體積為v，則氧氣可用的天數(shù)為n聯(lián)立式，并代入數(shù)據(jù)得n4(天)答案：4天7(2020廣東深圳調(diào)研)如圖所示，為了測(cè)量某剛性導(dǎo)熱容器a的容積，用細(xì)管把它與水平固定的導(dǎo)熱汽缸b相連，汽缸中活塞的橫截面積為s100 cm2。初始時(shí)，環(huán)境溫度t300 k，活塞離缸底距離d40 cm。

27、現(xiàn)用水平向左的力f緩慢推活塞，當(dāng)f1.0103 n時(shí)，活塞離缸底距離d10 cm。已知大氣壓強(qiáng)p01.0105 pa。不計(jì)一切摩擦，整個(gè)裝置氣密性良好。求：(1)容器a的容積va；(2)保持力f1.0103 n不變，當(dāng)外界溫度緩慢變化，活塞向缸底緩慢移動(dòng)了d3 cm時(shí)，此時(shí)環(huán)境溫度為多少攝氏度？解析：本題考查的是水平汽缸中氣體的等溫變化。(1)由題意，汽缸和容器a內(nèi)氣體做等溫變化，由玻意耳定律有p1v1p2v2其中壓縮前有p1p0，v1vads，壓縮后有p2p0，v2vads，解得va2 l。(2)依題意，氣體做等壓變化，由蓋呂薩克定律有，其中變化前t2t，變化后v3v2ds，t3(t3273

28、) k，解得t33 。答案：(1)2 l(2)3 82018全國(guó)卷33(2)在兩端封閉、粗細(xì)均勻的u形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)u形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊空氣柱的長(zhǎng)度分別為l118.0 cm和l212.0 cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0 cmhg?，F(xiàn)將u形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求u形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長(zhǎng)度。在整個(gè)過程中，氣體溫度不變。解析：設(shè)u形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2。u形管水平放置時(shí)，兩邊氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為p，此時(shí)原左、右兩邊氣柱長(zhǎng)度分別變?yōu)閘1和l2。由力的平衡條件有p1p2g(l1l2)式中為水銀密度，g為重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1pl1p2l2pl2兩邊氣柱長(zhǎng)度的變化量大小相等l1l1l2l2由式和題給條件得l122.5 cml27.5 cm答案：22.5 cm7.5 cm考點(diǎn)四氣體狀態(tài)變化的圖象過程圖線類別圖象特點(diǎn)圖象示例等溫過程p vpvct(其中c為恒量)，即pv之積越大的等溫線溫度越高，線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)p pct，斜率kct，即斜率越大，溫度越高等容過程p tpt，斜率k，即斜率越大，體積越小等壓過程v tvt，斜率k，即斜率越大，壓強(qiáng)越小(2019全國(guó)卷33)如p v圖所示，1、2、3三