專題理想氣體的狀態(tài)方程練習(xí)_第1頁
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文檔簡介

1、專題:氣體實(shí)驗定律 理想氣體的狀態(tài)方程重難點(diǎn)闡釋:一氣體壓強(qiáng)的計算氣體壓強(qiáng)的確定要根據(jù)氣體所處的外部條件,往往需要利用跟氣體接觸的液柱和活塞等物體的受力情況和運(yùn)動情況計算幾種常見情況的壓強(qiáng)計算:1封閉在容器內(nèi)的氣體,各處壓強(qiáng)相等如容器與外界相通,容器內(nèi)外壓強(qiáng)相等2帕斯卡定律:加在密閉靜止液體上的壓強(qiáng),能夠大小不變地由液體向各個方向傳遞3連通器原理:在連通器中,同一種液體(中間液體不間斷)的同一水平面上的壓強(qiáng)是相等的4液柱封閉的氣體:取一液柱為研究對象;分析液柱受力情況,根據(jù)物體的運(yùn)動情況,利用力的平衡方程(或動力學(xué)方程)求解5固體封閉的氣體:取固體為研究對象;分析固體受力情況,根據(jù)物體的運(yùn)動情

2、況,利用力的平衡方程(或動力學(xué)方程)求解二氣體的圖象1氣體等溫變化的P-V圖象(1)、如圖所示,關(guān)于圖象的幾點(diǎn)說明平滑的曲線是雙曲線的一支,反應(yīng)了在等溫情況下,一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)跟體積成反比的規(guī)律圖線上的點(diǎn),代表的是一定質(zhì)量氣體的一個狀態(tài)這條曲線表示了一定質(zhì)量的氣體由一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)的過程,這個過程是一個等溫過程,因此這條曲線也叫等溫線321OVp(2)、如圖所示,各條等溫線都是雙曲線,且離開坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)的圖線表示P·V值越大,氣體的溫度越高,即T1<T2<T3 OVp2等容線反應(yīng)了一定質(zhì)量的氣體在體積不變時,壓強(qiáng)隨溫度的變化關(guān)系,如圖所示是P-t圖線,圖線與t軸交

3、點(diǎn)的溫度是-273,從圖中可以看出P與t是一次函數(shù)關(guān)系,但不成正比,由于同一溫度下,同一氣體的體積大時壓強(qiáng)小,所以V1>V2,如圖所示P-T圖線,這時氣體的壓強(qiáng)P與溫度T是正比例關(guān)系,坐標(biāo)原點(diǎn)的物理意義是“P=0時,T=0”坐標(biāo)原點(diǎn)的溫度就是熱力學(xué)溫度的0K由PV/T=C得P/T=C/V可知,體積大時對應(yīng)的直線斜率小,所以有V1>V2pt/V1V2V1V2Tp3等壓線反映了一定質(zhì)量的氣體在壓強(qiáng)不變時,體積隨溫度的變化關(guān)系,如圖所示,V-t圖線與t軸的交點(diǎn)是-273,從圖中可以看出,發(fā)生等壓變化時,V與t不成正比,由于同一氣體在同一溫度下體積大時壓強(qiáng)小,所以P1>P2如圖所示,

4、V-T圖線是延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線由PV/T=C得V/T=C/P可知,壓強(qiáng)大時對應(yīng)的直線斜率小,所以有P1>P2Vt/p1p2p1p2TV基礎(chǔ)鞏固: 一氣體的狀態(tài)參量1.溫度:溫度在宏觀上表示物體的_;在微觀上是_的標(biāo)志溫度有_和_兩種表示方法,它們之間的關(guān)系可以表示為:T = _而且T =_(即兩種單位制下每一度的間隔是相同的)絕對零度為_0C,即_K,是低溫的極限,它表示所有分子都停止了熱運(yùn)動可以無限接近,但永遠(yuǎn)不能達(dá)到2.體積:氣體的體積宏觀上等于_,微觀上則表示_1摩爾任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積均為_3.壓強(qiáng):氣體的壓強(qiáng)在宏觀上是_;微觀上則是_產(chǎn)生的壓強(qiáng)的大小跟兩個因素有關(guān)

5、:氣體分子的_,分子的_二氣體實(shí)驗定律1玻意耳定律(等溫變化)一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的情況下,它的壓強(qiáng)跟體積成_;或者說,它的壓強(qiáng)跟體積的_不變其數(shù)學(xué)表達(dá)式為_或_ 2查理定律(等容變化)(1)一定質(zhì)量的氣體,在體積不變的情況下,溫度每升高(或降低)10C,增加(或減少)的壓強(qiáng)等于它在_其數(shù)學(xué)表達(dá)式為_或_(2)采用熱力學(xué)溫標(biāo)時,可表述為:一定質(zhì)量的氣體,在體積不變的情況下,它的壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成_其數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(3)推論:一定質(zhì)量的氣體,從初狀態(tài)(P,T)開始,發(fā)生一等容變化過程,其壓強(qiáng)的變化量P與溫度變化量T的關(guān)系為_3蓋·呂薩克定律(等壓變化)(1)一定質(zhì)量的氣體,在壓強(qiáng)

6、不變的情況下,溫度每升高(或降低)10C,增加(或減少)的體積等于它在_其數(shù)學(xué)表達(dá)式為_或_(2)采用熱力學(xué)溫標(biāo)時,可表述為:一定質(zhì)量的氣體,在壓強(qiáng)不變的情況下,它的體積與熱力學(xué)溫度成_其數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(3)推論:一定質(zhì)量的氣體,從初狀態(tài)(V,T)開始,發(fā)生一等壓變化過程,其體積的變化量V與溫度變化量T的關(guān)系為_三理想氣體狀態(tài)方程1理想氣體能夠嚴(yán)格遵守_的氣體叫做理想氣體從微觀上看,分子的大小可忽略,除碰撞外分子間無_,理想氣體的內(nèi)能由氣體_和_決定,與氣體_無關(guān)在_、_時,實(shí)際氣體可看作理想氣體2一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程: 3密度方程: 典型分析: 題型一:氣體壓強(qiáng)的計算【例1】右圖中氣缸

7、靜止在水平面上,缸內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的空氣活塞的的質(zhì)量為m,橫截面積為S,下表面與水平方向成角,若大氣壓為P0,求封閉氣體的壓強(qiáng)P 題型二:實(shí)驗定律的定性分析【例2】如圖所示,把裝有氣體的上端封閉的玻璃管豎直插入水銀槽內(nèi),管內(nèi)水銀面與槽內(nèi)水銀面的高度差為h,當(dāng)玻璃管緩慢豎直向下插入一些,問h怎樣變化?氣體體積怎樣變化?題型三:實(shí)驗定律的定量計算【例3】一根兩端開口、粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管,長L=30cm,豎直插入水銀槽中深h0=10cm處,用手指按住上端,輕輕提出水銀槽,并緩緩倒轉(zhuǎn),則此時管內(nèi)封閉空氣柱多長?已知大氣壓P0=75cmHg題型四:氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用【例4】如圖所示,用銷釘將活塞固定

8、,A、B兩部分體積比為21,開始時,A中溫度為127,壓強(qiáng)為1.8 atm,B中溫度為27,壓強(qiáng)為1.2atm將銷釘拔掉,活塞在筒內(nèi)無摩擦滑動,且不漏氣,最后溫度均為27,活塞停止,求氣體的壓強(qiáng)題型五:圖象問題的應(yīng)用【例5】如圖是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象已知?dú)怏w在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)是1.5×105Pa.(1)說出A到B過程中壓強(qiáng)變化的情形,并根據(jù)圖像提供的信息,計算圖中TA的溫度值(2)請在圖乙坐標(biāo)系中,作出由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的P-T圖像,并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C如果需要計算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值,請寫出計算過程乙2.01.51.00.

9、5P/105pa0 1 2 3 4 T/×100KAB CV/m30.60.4O TA 300 400 T/K甲當(dāng)堂練習(xí)1一定質(zhì)量的理想氣體處于某一初始狀態(tài),現(xiàn)要使它的溫度經(jīng)過狀態(tài)變化后,回到初始狀態(tài)的溫度,用下列哪個過程可以實(shí)現(xiàn)( )A先保持壓強(qiáng)不變而使體積膨脹,接著保持體積不變而減小壓強(qiáng)B先保持壓強(qiáng)不變而使體積減小,接著保持體積不變而減小壓強(qiáng)C先保持體積不變而增大壓強(qiáng),接著保持壓強(qiáng)不變而使體積膨脹D 先保持體積不變而減少壓強(qiáng),接著保持壓強(qiáng)不變而使體積減小h1h3h2ab2如圖為0.2mol某種氣體的壓強(qiáng)與溫度關(guān)系圖中p0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓氣體在B狀態(tài)時的體積是_L3豎直平面內(nèi)有右圖所示

10、的均勻玻璃管,內(nèi)用兩段水銀柱封閉兩段空氣柱a、b,各段水銀柱高度如圖所示大氣壓為p0,求空氣柱a、b的壓強(qiáng)各多大?4一根兩端封閉,粗細(xì)均勻的玻璃管,內(nèi)有一小段水銀柱把管內(nèi)空氣柱分成a、b兩部分,傾斜放置時,上、下兩段空氣柱長度之比La/Lb=2當(dāng)兩部分氣體的溫度同時升高時,水銀柱將如何移動?5.如圖所示,內(nèi)徑均勻的U型玻璃管豎直放置,截面積為5cm2,管右側(cè)上端封閉,左側(cè)上端開口,內(nèi)有用細(xì)線栓住的活塞兩管中分別封入L=11cm的空氣柱A和B,活塞上、下氣體壓強(qiáng)相等為76cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),這時兩管內(nèi)的水銀面的高度差h=6cm,現(xiàn)將活塞用細(xì)線緩慢地向上拉,使兩管內(nèi)水銀面相平求:(1)活塞向上移

11、動的距離是多少?(2)需用多大拉力才能使活塞靜止在這個位置上?6、一定質(zhì)量的理想氣體,在某一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p1、V1、T1,在另一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p2、V2、T2,下列關(guān)系正確的是( )Ap1 =p2,V1=2V2,T1= T2 Bp1 =p2,V1=V2,T1= 2T2Cp1 =2p2,V1=2V2,T1= 2T2 Dp1 =2p2,V1=V2,T1= 2T27、A、B兩裝置,均由一支一端封閉、一端開口且?guī)в胁A莸墓軤钊萜骱退y槽組成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他條件都相同。將兩管抽成真空后,開口向下豎起插入水銀槽中(插入過程沒有空氣進(jìn)入管內(nèi)),水

12、銀柱上升至圖示位置停止。假設(shè)這一過程水銀與外界沒有熱交換,則下列說法正確的是( )AA中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量BB中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量CA和B中水銀體積保持不變,故內(nèi)能增量相同DA和B中水銀溫度始終相同,故內(nèi)能增量相同8、一定量的理想氣體與兩種實(shí)際氣體I、II在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下做等壓變化時的V-T關(guān)系如圖(a)所示,圖中。用三份上述理想氣體作為測溫物質(zhì)制成三個相同的溫度計,然后將其中二個溫度計中的理想氣體分別換成上述實(shí)際氣體I、II。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,當(dāng)環(huán)境溫度為T0時,三個溫度計的示數(shù)各不相同,如圖(b)所示,溫度計(ii)中的測溫物質(zhì)應(yīng)為實(shí)際氣體_(圖中活塞質(zhì)量忽

13、略不計);若此時溫度計(ii)和(iii)的示數(shù)分別為21°C和24°C,則此時溫度計(i)的示數(shù)為_°C;可見用實(shí)際氣體作為測溫物質(zhì)時,會產(chǎn)生誤差。為減小在T1-T2范圍內(nèi)的測量誤差,現(xiàn)針對T0進(jìn)行修正,制成如圖(c)所示的復(fù)合氣體溫度計,圖中無摩擦導(dǎo)熱活塞將容器分成兩部分,在溫度為T1時分別裝入適量氣體I和II,則兩種氣體體積之比VI:VII應(yīng)為_。9、如圖所示,水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑,活塞厚度不計,在A、B兩處設(shè)有限制裝置,使活塞只能在A、B之間運(yùn)動,B左面汽缸的容積為V0,A、B之間的容積為0.1V0。開始時活塞在B處,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9p0(p0為大

14、氣壓強(qiáng)),溫度為297K,現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,直至399.3K。求:(1)活塞剛離開B處時的溫度TB;(2)缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)p;(3)在右圖中畫出整個過程的p-V圖線?!咎嵘?xùn)練3】一選擇題1下列說法中正確的是( )A一定質(zhì)量的氣體被壓縮時,氣體壓強(qiáng)不一定增大B. 一定質(zhì)量的氣體溫度不變壓強(qiáng)增大時,其體積也增大C. 氣體壓強(qiáng)是由氣體分子間的斥力產(chǎn)生的D. 在失重的情況下,密閉容器內(nèi)的氣體對器壁沒有壓強(qiáng)2一定質(zhì)量的理想氣體做等溫膨脹時,下列說法中正確的是( )A氣體對外做正功,內(nèi)能將減小B氣體吸熱,外界對氣體做負(fù)功C分子平均動能增大,但單位體積的分子數(shù)減少,氣體壓強(qiáng)不變D分子平均動能不變,但

15、單位體積的分子數(shù)減少,氣體壓強(qiáng)降低3封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體,如果保持氣體體積不變,當(dāng)溫度升高時,以下說法正確的是( ) 氣體的密度增大 氣體的壓強(qiáng)增大氣體分子的平均動能減小 每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多4下列說法正確的是 ( )A氣體的溫度升高時,并非所有分子的速率都增大 B盛有氣體的容器作減速運(yùn)動時,容器中氣體的內(nèi)能隨之減小 C理想氣體在等容變化過程中,氣體對外不做功,氣體的內(nèi)能不變 D一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)等溫壓縮后, 其壓強(qiáng)一定增大5一定質(zhì)量的理想氣體,保持壓強(qiáng)不變,當(dāng)溫度為273時,體積是2升;當(dāng)溫度有升高了273時,氣體的體積應(yīng)是( )A3升 B4升 C5升 D6升 6如圖

16、所示,質(zhì)量一定的理想氣體V-t圖中兩條等壓線若V22V1,則兩直線上M、N兩點(diǎn)的氣體壓強(qiáng),密度的關(guān)系為( )APMPN,MN BPM2PN,M2N CPMPN/2,MN/2 DPMPN/2,M2N7一個絕熱的氣缸內(nèi)密封有一定質(zhì)量的理想氣體,氣體壓強(qiáng)為P、體積為V現(xiàn)用力迅速拉動活塞,使氣體體積膨脹到2V則( ) A缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于P/2 B缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于P/2C外界對氣體做功 D氣體對外界做功8一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過程,ab、bc、cd和da這四段過程在pT圖上都是直線段,其中ab的延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O,bc垂直于ab,而cd平行于ab由圖可以判斷( )Aab過程中氣體體積不

17、斷減小Bbc過程中氣體體積不斷減小Ccd過程中氣體體積不斷增大Dda過程中氣體體積不斷增大 9如圖所示,均勻玻璃管開口向上豎直放置,管內(nèi)有兩段水銀柱,封閉著兩段空氣柱,兩段空氣柱長度之比L2:L12:1,兩水銀柱長度之比為LA:LBl:2,如果給它們加熱,使它們升高相同的溫度,又不使水銀溢出,則兩段空氣柱后來的長度之比( )A. B.C. D.以上結(jié)論都有可能 10一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)它發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化時,哪一個狀態(tài)變化過程中,氣體吸收熱量全部用來對外界做功( )A.由A至B狀態(tài)變化過程B.由B至C狀態(tài)變化過程C. 由C至D狀態(tài)變化過程D.由D至A狀態(tài)變化過程二實(shí)驗題氣體體積V(ml)

18、800674600531500水銀面高度差h(cm)014.025.038.045.011一同學(xué)用下圖裝置研究一定質(zhì)量氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系實(shí)驗過程中溫度保持不變最初,U形管兩臂中的水銀面齊平,燒瓶中無水當(dāng)用注射器往燒瓶中注入水時,U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)高度差實(shí)驗的部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄在右表(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在右圖中畫出該實(shí)驗的hlV關(guān)系圖線(2)實(shí)驗時,大氣壓強(qiáng)P0_cmHg12為了測試某種安全閥在外界環(huán)境為一個大氣壓時,所能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng),某同學(xué)自行設(shè)計制作了一個簡易的測試裝置該裝置是一個裝有電加熱器和溫度傳感器的可密閉容器測試過程可分為如下操作步驟: a記錄密閉容器內(nèi)空氣的初始溫度t1;

19、 b當(dāng)安全閥開始漏氣時,記錄容器內(nèi)空氣的溫度t2; c用電加熱器加熱容器內(nèi)的空氣; d將待測安全閥安裝在容器蓋上; e蓋緊裝有安全閥的容器蓋,將一定量空氣密閉在容器內(nèi) (1)將每一步驟前的字母按正確的操作順序填寫: ; (2)若測得的溫度分別為t127 oC,t287 oC,已知大氣壓強(qiáng)為1.0X105pa,則測試結(jié)果是:這個安全閥能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng)是 .三計算題13.如圖所示,質(zhì)量為的氣缸放在光滑的水平面上,質(zhì)量為的活塞橫截面積為,不計所有摩擦力,平衡狀態(tài)下,氣缸內(nèi)空氣柱長為,大氣壓強(qiáng)為,今用水平力推活塞,活塞相對氣缸靜止時,氣缸內(nèi)的氣柱長是多少?不計溫度變化14一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體

20、封閉在水平固定放置的氣缸內(nèi),開始時氣體體積為V0,溫度為270C在活塞上施加壓力,將氣體體積壓縮到 V0,溫度升高到570C設(shè)大氣壓強(qiáng)p0l.0×105pa,活塞與氣缸壁摩擦不計 (1)求此時氣體的壓強(qiáng); (2)保持溫度不變,緩慢減小施加在活塞上的壓力使氣體體積恢復(fù)到VO,求此時氣體的壓強(qiáng)15如圖所示U形管左端開口、右端封閉,左管水銀面到管口為18.6 cm,右端封閉的空氣柱長為10cm,外界大氣壓強(qiáng)Po75cmHg,在溫度保持不變的情況下,由左管開口處慢慢地向管內(nèi)灌入水銀,試求再灌入管中的水銀柱長度最多為多少厘米?16.內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不計質(zhì)量

21、的活塞封閉壓強(qiáng)為1.O×lO5Pa、體積為2.0×lO-3m3的理想氣體現(xiàn)在活塞上方緩緩倒上沙子,使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼囊话耄缓髮飧滓瞥鏊?,緩慢加熱,使氣體溫度變?yōu)?27(1)求氣缸內(nèi)氣體的最終體積;(2)在pV圖上畫出整個過程中氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化(大氣壓強(qiáng)為1.O×l05Pa)專題三:氣體實(shí)驗定律 理想氣體的狀態(tài)方程(答案解析)基礎(chǔ)鞏固: 一氣體的狀態(tài)參量1冷熱程度;大量分子平均動能;攝氏溫度;熱力學(xué)溫度;t+273K;t;0;273.15K2盛裝氣體的容器的容積;氣體分子所能到達(dá)的空間體積;22.4L3器壁單位面積上受到的壓力;大量分子頻繁碰撞器壁

22、;平均動能;密集程度二氣體實(shí)驗定律1反比;乘積;200C時壓強(qiáng)的1/273;正比;300C時體積的1/273; ;正比;三理想氣體狀態(tài)方程實(shí)驗定律;相互作用力;質(zhì)量;溫度;體積;壓強(qiáng)不太大、溫度不太低 典型分析: pS1N mg p0S【例1】【分析】取活塞為對象進(jìn)行受力分析,關(guān)鍵是氣體對活塞的壓力方向應(yīng)該垂直與活塞下表面而向斜上方,與豎直方向成角,接觸面積也不是S而是S1=S/cos【解】取活塞為對象進(jìn)行受力分析如圖,由豎直方向受力平衡方程得pS1cos=mg+p0S,且S1=S/cos 解得p=p0+mg/S【點(diǎn)評】氣體對活塞的壓力一定與物體表面垂直,而不是豎直向上【例2】【分析】常用假設(shè)

23、法來分析,即假設(shè)一個參量不變,看另兩個參量變化時的關(guān)系,由此再來確定假定不變量是否變化、如何變化【解析】假設(shè)h不變,則根據(jù)題意,玻璃管向下插入水銀槽的過程中,管內(nèi)氣體的體積減小從玻意耳定律可知壓強(qiáng)增大,這樣h不變是不可能的即h變小假設(shè)被封氣體的體積不變,在管子下插過程中,由玻意耳定律知,氣體的壓強(qiáng)不變而事實(shí)上,h變小,氣體的壓強(qiáng)變大,顯然假設(shè)也是不可能的所以在玻璃管下插的過程中,氣體的體積變小,h也變小【點(diǎn)撥】假設(shè)法的使用關(guān)鍵是在假設(shè)某個量按一定規(guī)律變化的基礎(chǔ)上,推出的結(jié)論是否與事實(shí)相符若相符,假設(shè)成立若不相符,假設(shè)則不成立此題也可用極限分析法:設(shè)想把管壓下較深,則很直觀判定V減小,p增大【例

24、3】【分析】插入水銀槽中按住上端后,管內(nèi)封閉了一定質(zhì)量氣體,輕輕提出水銀槽直立在空氣中時,有一部分水銀會流出,被封閉的空氣柱長度和壓強(qiáng)都會發(fā)生變化倒轉(zhuǎn)后,水銀柱長度不變,被封閉氣體柱長度和壓強(qiáng)又發(fā)生了變化所以,管內(nèi)封閉氣體經(jīng)歷了三個狀態(tài)由于“輕輕提出”、“緩緩倒轉(zhuǎn)”,可認(rèn)為溫度不變,因此可由玻意耳定律列式求解【解】取封閉的氣體為研究對象則氣體所經(jīng)歷的三個狀態(tài)的狀態(tài)參量為:初始狀態(tài):P1=75 cmHg,V1=L1S=20S cm3 中間狀態(tài):P2=75-h cmHg,V2=L2S=(30-h)S cm3最終狀態(tài):P3=75+h cmHg,V3=L3S cm3提出過程中氣體的溫度不變,由玻意耳定

25、律:p1V1=p2V2即 75×20S=(75-h)(30-h)S取合理解 h=7.7cm倒轉(zhuǎn)過程中氣體的溫度不變,由玻意耳定律:p1V1=p3V3即 75×20S=(75+h)L3S【點(diǎn)評】必須注意題中隱含的狀態(tài),如果遺漏了這一點(diǎn),將無法正確求解【例4】【解析】取A部分氣體為研究對象初態(tài):p11.8atm,V12V,T1400K,末態(tài):取B部分氣體為研究對象初態(tài):p21.2 atm,V2V,T2300K,末態(tài):p2p,V2,T2300KV1V23V將數(shù)據(jù)代入聯(lián)解得p1.3atm【點(diǎn)評】此題中活塞無摩擦移動后停止,A、B部分氣體壓強(qiáng)相等,這是隱含條件,兩部分氣體還受到容器的

26、幾何條件約束發(fā)掘題中的隱含條件是順利解題的關(guān)鍵【例5】【分析】從A到B是等壓變化,從B到C是等容變化【解答】(1)由圖甲可以看出,A與B的連線的延長線過原點(diǎn)O,所以從A到B是一個等壓變化,即PA=PB根據(jù)蓋·呂薩克定律可得VA/TA=VB/TB所以(2)由圖甲可以看出,從B到C是一個等容變化,根據(jù)查理定律得 PB/TB=PC/TCA BC2.01.51.00.50 1 2 3 4 T/×100KP/105pa所以則可畫出由狀態(tài)A經(jīng)B到C的PT圖象如圖所示【點(diǎn)評】在不同的圖象中,只能表達(dá)兩個狀態(tài)參量的關(guān)系,第三個參量可通過狀態(tài)方程或氣體實(shí)驗定律求得當(dāng)堂練習(xí)1A25.63解:從

27、開口端開始計算:右端為大氣壓p0,同種液體同一水平面上的壓強(qiáng)相同,所以b氣柱的壓強(qiáng)為pb= p0+g(h2-h1),而a氣柱的壓強(qiáng)為pa= pb-gh3= p0+g(h2-h1-h3)點(diǎn)評:此類題求氣體壓強(qiáng)的原則就是從開口端算起(一般為大氣壓),沿著液柱在豎直方向上,向下加gh,向上減gh即可(h為高度差)4【分析】溫度升高、Hg移動時,兩部分空氣的三個狀態(tài)參量(T、p、V)都會發(fā)生變化,且雙方互相牽制,將給判斷帶來很大困難為此,可作一設(shè)想,即先假設(shè)溫度升高時水銀柱不動,兩部分氣體發(fā)生等容變化然后比較它們壓強(qiáng)的變化量,水銀柱應(yīng)朝著壓強(qiáng)變化量較小的那一方移動【解】(1)公式法:假定兩段空氣柱的體積不變,即V1,V2不變,初始溫度為T,當(dāng)溫度升高T時,空氣柱a的壓強(qiáng)由pa增至p'a,pa=p'apa,空氣柱b的壓強(qiáng)由pb增至p'b,pb= p'bpb由查理定律得: 因為p

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