創(chuàng)新設(shè)計(jì)一輪復(fù)習(xí)氣體固體與液體PPT課件

1、二、氣體的狀態(tài)參量通常用壓強(qiáng)、體積、溫度描述一定質(zhì)量的某種理想氣體的狀態(tài)，這三個(gè)物理量稱為氣體的狀態(tài)參量1氣體的壓強(qiáng)(1)產(chǎn)生原因：由于氣體分子無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的壓力作用在單位面積上的壓力叫做氣體的壓強(qiáng)第1頁/共23頁(2)決定壓強(qiáng)大小的因素從宏觀來看，一定質(zhì)量的氣體其壓強(qiáng)與氣體的 和 有關(guān)從微觀角度說，決定氣體壓強(qiáng)大小的因素是分子的密集程度及氣體分子的 (3)常用單位及換算關(guān)系國際單位：帕斯卡，符號(hào)：Pa,1 Pa1 N/m2常用單位：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)；厘米汞柱(cmHg)換算關(guān)系：1 atm cmHg Pa1.0105 Pa10 m水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)體

2、積溫度平均動(dòng)能761.01105第2頁/共23頁2氣體的溫度(1)物理意義：宏觀上溫度表示物體的冷熱程度，微觀上溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志(2)國際單位：開爾文，簡稱開，符號(hào)：K(3)熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系：Tt273.15 K3氣體的體積氣體的體積氣體體積為氣體分子所能達(dá)到的空間的體積，即氣體所充滿容器的容積氣體體積為氣體分子所能達(dá)到的空間的體積，即氣體所充滿容器的容積國際單位：立方米，符號(hào)：國際單位：立方米，符號(hào)：m3常用單位：升常用單位：升(L)、毫升、毫升(mL)換算關(guān)系：換算關(guān)系：1 m3103 L,1 L103 mL第3頁/共23頁 三、三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律 1玻意耳定律 (1)數(shù)學(xué)表達(dá)

3、式： 或p1V1p2V2或pVC(常數(shù)) (2)微觀解釋： 一定質(zhì)量的理想氣體，分子的總數(shù)是一定的，在溫度保持不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能保持不變，氣體的體積減小到原來的幾分之一，氣體的密度就增大到原來的幾倍，因此壓強(qiáng)就增大到原來的幾倍，反之亦然，所以氣體的壓強(qiáng)與體積成反比第4頁/共23頁2查理定律(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式： (常數(shù))(2)微觀解釋：一定質(zhì)量的理想氣體，說明氣體總分子數(shù)N不變；氣體體積V不變，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變；當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，說明分子的平均動(dòng)能增大，則單位時(shí)間內(nèi)跟器壁單位面積上碰撞的分子數(shù)增多，且每次碰撞器壁產(chǎn)生的平均沖力增大，因此氣體壓強(qiáng)p將增大第5頁/共23頁3蓋一呂薩克定律(

4、1)數(shù)學(xué)表達(dá)式： (常數(shù))(2)微觀解釋一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能增大；要保持壓強(qiáng)不變，必須減小單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)，即增大氣體的體積第6頁/共23頁 氣體實(shí)驗(yàn)定律圖象定律定律變化過程變化過程一定質(zhì)量氣體的兩條圖線一定質(zhì)量氣體的兩條圖線圖線特點(diǎn)圖線特點(diǎn)玻玻意意耳耳定定律律等溫變化等溫變化等溫變化在等溫變化在pV圖象中圖象中是雙曲線，由是雙曲線，由 常常數(shù)，知數(shù)，知T越大，越大，pV值就值就越大，遠(yuǎn)離原點(diǎn)的等溫越大，遠(yuǎn)離原點(diǎn)的等溫線對(duì)應(yīng)的溫度就高，即線對(duì)應(yīng)的溫度就高，即T1T2. 等溫變化在等溫變化在p 圖象中是通過原點(diǎn)的直圖象中是通過原點(diǎn)的直線，由線，由p ，即圖線的

5、斜率與溫度成即圖線的斜率與溫度成正比，斜率越大則溫度正比，斜率越大則溫度越高，所以越高，所以T2T1.第7頁/共23頁查查理理定定律律等等容容變變化化等容變化在等容變化在pt圖象中是通過圖象中是通過t軸上軸上273.15的直線在同一溫度下，同一的直線在同一溫度下，同一氣體壓強(qiáng)越大，氣體的體積就越小，所氣體壓強(qiáng)越大，氣體的體積就越小，所以以V1V2. 等容變化在等容變化在pT圖象中是通圖象中是通過原點(diǎn)的直線，由過原點(diǎn)的直線，由p 可知，可知，體積大時(shí)圖線斜率小，所以體積大時(shí)圖線斜率小，所以V1V2.蓋蓋 呂呂薩薩克克定定律律 等等壓壓變變化化等壓變化在等壓變化在Vt圖象中是通過圖象中是通過t軸上

6、軸上273.15的直線溫度不變時(shí)，同一氣的直線溫度不變時(shí)，同一氣體體積越大，氣體的壓強(qiáng)就越小，所以體體積越大，氣體的壓強(qiáng)就越小，所以p1p2. 等壓變化在等壓變化在VT圖象中是通過原圖象中是通過原點(diǎn)的直線，由點(diǎn)的直線，由V ，可知，壓，可知，壓強(qiáng)大時(shí)斜率小，所以強(qiáng)大時(shí)斜率小，所以p10，W0，氣體吸熱，氣體吸熱，D錯(cuò)錯(cuò)答案：答案：C第10頁/共23頁 2(1)氣體膨脹對(duì)外做100 J的功，同時(shí)從外界吸收120 J的熱量，則這個(gè)過程氣體的內(nèi)能_(填“增加”或“減少”)_ J在任何自然過程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的熵是_(填“增加”“減小”或“不變”)的(2)如圖122所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)A沿

7、直線AB變化到狀態(tài)B.在此過程中，氣體分子平均速率的變化情況是_(3)密閉容器內(nèi)充滿100的水的飽和汽此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，若保持溫度不變，使其體積變?yōu)樵瓉淼囊话?，此時(shí)容器內(nèi)水蒸氣的壓強(qiáng)等于_標(biāo)準(zhǔn)大氣壓第11頁/共23頁解析：(2)根據(jù)pV圖的性質(zhì)判斷，沿直線從A到B的過程中，會(huì)經(jīng)過一系列等溫線，這些等溫線溫度逐漸升高達(dá)最高后再逐漸降低最后回到原來的等溫線上(3)不能用p1V1p2V2解題，因?yàn)閴簭?qiáng)增大后，水蒸氣會(huì)變成水，即氣體的質(zhì)量變小了所以仍然保持原來的大氣壓答案：(1)增加20增加(2)先增大后減小(3)1第12頁/共23頁 1理想氣體(1)宏觀上講，理想氣體是指在任何條件下始終

8、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(2)微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是可以被壓縮的空間第13頁/共23頁【例1】 如圖123所示，氣缸放置在水平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為5 kg，面積為25 cm2，厚度不計(jì)，氣缸全長25 cm，大氣壓強(qiáng)為1105 Pa，當(dāng)溫度為27時(shí)，活塞封閉的氣柱長10 cm，若保持氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置g取10 m/s2.圖圖1 12 23 3第14頁/共23頁 (1)氣缸倒置過程中，下列說法正確的是() A單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)增多 B單位時(shí)間內(nèi)

9、氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少 C吸收熱量，對(duì)外做功 D外界氣體對(duì)缸內(nèi)氣體做功，放出熱量 (2)求氣缸倒置后氣柱長度；第15頁/共23頁解析：對(duì)活塞分析，開始狀態(tài)：mgp0Sp1S，倒置后，mgp2Sp0S，所以p2p1，由于氣體溫度不變，所以單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少，B正確氣體的體積增大，氣體對(duì)外做功，而氣體的溫度不變，即內(nèi)能不變，所以氣體將從外界吸收熱量，C正確易錯(cuò)點(diǎn)：不能正確應(yīng)用力學(xué)規(guī)律分析氣體壓強(qiáng)的變化(2)12狀態(tài)等溫變化：狀態(tài)等溫變化：p1p0 1.2105 Pap2p0 0.8105 Pa，p1L1p2L2，L215 cm.第16頁/共23頁【例2】 已知

10、某物質(zhì)摩爾質(zhì)量為M，密度為，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量為_，單位體積的分子數(shù)為_解析：解析：(1)本題考查阿伏加德羅常量根據(jù)摩爾質(zhì)量、分子質(zhì)量、阿伏加德羅常本題考查阿伏加德羅常量根據(jù)摩爾質(zhì)量、分子質(zhì)量、阿伏加德羅常量之間的關(guān)系可得，分子質(zhì)量等于量之間的關(guān)系可得，分子質(zhì)量等于 .單位體積為單位體積為1 m3，單位體積物質(zhì)質(zhì)量為，單位體積物質(zhì)質(zhì)量為，該物質(zhì)的物質(zhì)的量該物質(zhì)的物質(zhì)的量 ，所以該物質(zhì)單位體積的分子數(shù)為，所以該物質(zhì)單位體積的分子數(shù)為 .答案：答案：(1)第17頁/共23頁 21(1)蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等熱機(jī)以及電冰箱工作時(shí)都利用了氣體狀態(tài)變化來實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，我們把這些氣

11、體稱為工質(zhì)某熱機(jī)經(jīng)過一個(gè)循環(huán)后，工質(zhì)從高溫?zé)嵩次鼰酫1，對(duì)外做功W，又對(duì)低溫?zé)嵩捶艧酫2，工質(zhì)完全回復(fù)初始狀態(tài)，內(nèi)能沒有變化根據(jù)熱力學(xué)第一定律，在工質(zhì)的一個(gè)循環(huán)中，Q1、Q2、W三者之間滿足的關(guān)系是_熱機(jī)的效率 不可能達(dá)到100%，從能量轉(zhuǎn)換的角度，說明_能不能完全轉(zhuǎn)化為_能(2)如如圖124表示一定質(zhì)量的某氣體在不同溫度下的兩條等溫線圖中等溫線對(duì)應(yīng)的溫度比等溫線對(duì)應(yīng)的溫度要_(填“高”或“低”)在同一等溫線下，如果該氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍，則氣體的體積應(yīng)變?yōu)樵瓉淼腳圖圖1 12 24 4第18頁/共23頁解析：(1)由熱力學(xué)第一定律、熱量、做功、內(nèi)能的符號(hào)規(guī)定得Q1(Q2)(W)0，即Q1

12、Q2W，再由熱力學(xué)第二定律，內(nèi)能不可能全部變成機(jī)械能而不產(chǎn)生其他影響(2)質(zhì)量相同的氣體，pV之積越大，則溫度越高取相同的體積V，觀察對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)p，便可以比較出等溫線的溫度高再由玻意耳定律，p1V1p2V2知，當(dāng)p22p1時(shí)，得V2 V1.答案：(1)Q1Q2W內(nèi) 機(jī)械(2)低第19頁/共23頁 22如圖125所示，導(dǎo)熱的氣缸固定在水平地面上，用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，氣缸的內(nèi)壁光滑現(xiàn)用水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右移動(dòng)，并由狀態(tài)變化到狀態(tài)，在此過程中：(1)如果環(huán)境保持恒溫，下列說法中正確的是_(選填序號(hào))；A每個(gè)氣體分子的速率都保持不變B氣體分子的平均動(dòng)能不變C水平

13、外力F逐漸變大D氣體內(nèi)能減小E氣體放熱圖圖1 12 25 5第20頁/共23頁F氣體內(nèi)能不變，卻對(duì)外做功，此過程違反熱力學(xué)第一定律，不可能實(shí)現(xiàn)G氣體從單一熱源吸熱，全部用來對(duì)外做功，此過程不違反熱力學(xué)第二定律(2)如果環(huán)境保持恒溫，分別用p、V、T表示該理想氣體的壓強(qiáng)、體積及溫度，氣體從狀態(tài)變化到狀態(tài)，此過程可用下列哪些圖象表示_；(3)如果在上述過程中，若環(huán)境發(fā)生變化，氣體對(duì)外界做功8104 J，吸收熱量1.2105 J，則氣體內(nèi)能的變化量為_ J.第21頁/共23頁解析：(1)本題考查氣體分子速率、分子動(dòng)能、氣體壓強(qiáng)及熱力學(xué)第一、第二定律氣缸導(dǎo)熱，在使活塞緩慢向右移動(dòng)的過程中，缸內(nèi)氣體與外界充分熱交換，因此缸內(nèi)溫度始終與外界溫度相同，保持恒定，氣體分子平均動(dòng)能是由溫度決定的，因此氣體的分子平均動(dòng)能不變；氣體分子在不停地相互碰撞，碰撞過程使速率大小在不斷變化；缸內(nèi)氣體體積增大，壓強(qiáng)在減小，因此內(nèi)外壓強(qiáng)差增大，要維持氣缸緩慢移動(dòng)，需要的拉力也增大；氣體溫度不變，內(nèi)能不變；氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，