魯科版選修33 氣體實(shí)驗(yàn)定律 第1課時(shí) 作業(yè).docx

氣體實(shí)驗(yàn)定律1等溫變化圖象：過程類別圖線特點(diǎn)示例等溫過程pvpv=ct（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)pp=ct，斜率k=ct，即斜率越大，溫度越高【典例1】如圖所示，在斯特林循環(huán)中的pv圖象中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)a依次經(jīng)過狀態(tài)b、c和d后再回到狀態(tài)a，整個(gè)過程由兩個(gè)等溫和兩個(gè)等容過程組成，下列說法正確的是a狀態(tài)a的溫度高于狀態(tài)c的溫度bbc過程中，單位體積的分子數(shù)目減小ccd過程中，氣體分子每次與容器壁碰撞的平均沖力的平均值變小了d一個(gè)循環(huán)過程中，氣體要從外界吸收一定的熱量【答案】d【解析】因cd和ab都是等溫線，且cd等溫線的溫度高于ab等溫線的溫度，故狀態(tài)a的溫度低于狀態(tài)c的溫度，a錯(cuò)誤；bc過程中，氣體的體積不變，故單位體積的分子數(shù)目不變，b錯(cuò)誤；cd過程中，氣體的溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，平均速率不變，故氣體分子每次與容器壁碰撞的平均沖力的平均值不變，c錯(cuò)誤；一個(gè)循環(huán)過程中，從狀態(tài)a依次經(jīng)過狀態(tài)b、c和d后再回到狀態(tài)a，氣體對(duì)外做功，溫度不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體要從外界吸收一定的熱量，d正確?！久麕燑c(diǎn)睛】此題是對(duì)pv圖線的考查；關(guān)鍵是理解圖象的物理意義，距離原點(diǎn)較近的pv線對(duì)應(yīng)的溫度較低；氣體在一個(gè)循環(huán)過程中對(duì)外做功的數(shù)值等于圖線所包含的圖象的面積大小。2等容變化圖象：過程類別圖線特點(diǎn)示例等容過程ptp=t，斜率k=，即斜率越大，體積越小【典例2】一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個(gè)過程，其中bc的延長(zhǎng)線通過原點(diǎn)，cd垂直于縱軸，ab垂直于橫軸，da與bc平行，則氣體體積在aab過程中不斷增加 bbc過程中保持不變ccd過程中不斷增加 dda過程中不斷增加【答案】abd【解析】 ab過程氣體發(fā)生等溫過程，壓強(qiáng)減小，由玻意耳定律分析可知，氣體的體積變大，故a正確。bc過程，b與絕對(duì)零度-273 連線的斜率等于c與絕對(duì)零度-273 連線的斜率，則b狀態(tài)氣體的體積等于c狀態(tài)氣體的體積，則bc過程中體積不變，故b正確。cd過程是等壓變化，溫度降低，由蓋呂薩克定律分析可知體積減小，故c錯(cuò)誤。過d點(diǎn)的斜率大于過a點(diǎn)的斜率，則d點(diǎn)的體積小于a點(diǎn)的體積，da過程體積增大，故d正確。【名師點(diǎn)睛】本題中對(duì)于等值變化，根據(jù)玻意耳定律和蓋呂薩克定律分析體積的變化，而另外兩個(gè)過程，抓住過絕對(duì)零度的直線表示等容變化進(jìn)行分析。3等圧変化圖象：過程類別圖線特點(diǎn)示例等壓過程vtv=t，斜率k=，即斜率越大，壓強(qiáng)越小【典例3】如圖為a、b兩部分理想氣體的vt圖象，已知該兩部分氣體是質(zhì)量相同的同種氣體。下列說法正確的是a當(dāng)t=273 時(shí)，a氣體的體積比b的大0.2 m3b當(dāng)ta=tb時(shí)，va:vb=3:1c當(dāng)ta=tb時(shí)，a氣體的分子密集程度大于b氣體分子的密集程度da、b兩部分氣體都做等溫變化，它們的壓強(qiáng)之比pa:pb=1:3【答案】abd【解析】根據(jù)vt圖象可知，；，當(dāng)t=273 時(shí)，代入上式可得氣體的體積a比b大0.4 m3，a錯(cuò)誤；當(dāng)ta=tb時(shí)，b正確；當(dāng)ta=tb時(shí)，va:vb=3:1，又兩部分氣體是質(zhì)量相同的，因此b氣體的密度比a的大，c錯(cuò)誤；根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程有，代入數(shù)據(jù)解得pa:pb=1:3，d正確?！久麕燑c(diǎn)睛】本題關(guān)鍵抓住a、b氣體是質(zhì)量相同的同種氣體，然后根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式求解，要注意區(qū)分是等壓變化，等容變化還是等溫變化。特別注意理想氣體狀態(tài)方程力溫度t用的是k做單位，而不是攝氏度。1如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)過圖線abca的狀態(tài)變化過程，ab的延長(zhǎng)線過o點(diǎn)，ca與縱軸平行。由圖線可知aab過程壓強(qiáng)不變，氣體對(duì)外做功bbc過程壓強(qiáng)增大，外界對(duì)氣體做功cca過程壓強(qiáng)不變，氣體對(duì)外做功dca過程壓強(qiáng)減小，外界對(duì)氣體做功【答案】b【解析】由題圖可知，ab過程，氣體體積與熱力學(xué)溫度成正比，則氣體發(fā)生等壓變化，氣體壓強(qiáng)不變，體積減小，外界對(duì)氣體做功，故a錯(cuò)誤；如圖作過c點(diǎn)的等容線，則體積相等的情況下，c的溫度高，所以c的壓強(qiáng)一定比ab的壓強(qiáng)大，由圖可知bc過程體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大，外界對(duì)氣體做功故b正確；由上面分析知，ca過程溫度不變，氣體的體積增大，壓強(qiáng)減小，氣體對(duì)外界做功，故cd錯(cuò)誤。2封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a變到狀態(tài)d，其體積v與熱力學(xué)溫度t關(guān)系如圖所示，該氣體的摩爾質(zhì)量為m，狀態(tài)a的體積為v0，溫度為t0，o、a、d三點(diǎn)在同一直線上，阿伏伽德羅常數(shù)為na。由狀態(tài)a變到狀態(tài)d過程中a氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能增加b氣體體積增大，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)減少c氣體溫度升高，每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都會(huì)增大d氣體的密度不變【答案】ab【解析】a點(diǎn)和d點(diǎn)在過原點(diǎn)的連線上，說明氣體由a到d壓強(qiáng)不變，體積增大，密度減小，氣體對(duì)外做功，溫度升高，氣體的平均動(dòng)能增加，內(nèi)能增加，故需要吸熱，故ab正確，cd錯(cuò)誤。【名師點(diǎn)睛】本題考查分子動(dòng)理論和vt圖象的應(yīng)用，要求學(xué)生知道分子動(dòng)理論的內(nèi)容，根據(jù)圖象知道a、d兩點(diǎn)在同一等壓線上，結(jié)合分子動(dòng)理論內(nèi)容進(jìn)行分析。3如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a依次經(jīng)過狀態(tài)b、c和d后再回到狀態(tài)a。 其中，ab和cd為等溫過程，bc和da為絕熱過程（氣體與外界無熱量交換）。這就是著名的“卡諾循環(huán)”。 該循環(huán)過程中，下列說法正確的是aab過程中，氣體對(duì)外界做功bbc過程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大ccd過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多dda過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化【答案】ac【解析】ab過程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，故a正確；bc過程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，溫度降低，氣體分子的平均動(dòng)能減小，故b錯(cuò)誤；cd過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，c正確；da過程中，絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化，故d錯(cuò)誤?！久麕燑c(diǎn)睛】本題考查了理想氣體狀態(tài)方程，要理解各過程氣體的變化，知道氣體的體積增大時(shí)，氣體對(duì)外做功，選擇相應(yīng)的狀態(tài)方程。4如圖所示，為一定