專題：理想氣體的狀態(tài)方程(練習(xí))

1、專題：氣體實(shí)驗(yàn)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(jì)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(dòng)情況計(jì)算.幾種常見情況的壓強(qiáng)計(jì)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(gè)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(duì)象；分析液柱受力情況，根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況, 利用力的平衡方程（或動(dòng)力學(xué)方程）求解.5. 固體封閉的氣體：取固體為研究對(duì)象；

2、分析固體受力情況，根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況, 利用力的平衡方程（或動(dòng)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(shuō)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(gè)狀態(tài).這個(gè)過(guò)程是一個(gè)等P V值越大，氣 這條曲線表示了一定質(zhì)量的氣體由一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)的過(guò)程， 溫過(guò)程，因此這條曲線也叫等溫線.（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 體的溫度越高，即 T1<T2<T3 .2. 等容線反應(yīng)了一定質(zhì)量的氣體在體積不變時(shí)，壓強(qiáng)隨溫度

3、的變化關(guān)系，如圖所示是P-t圖線，圖線與t軸交點(diǎn)的溫度是-273 J 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(shí)壓強(qiáng)小，所以V>V2,如圖所示P-T圖線，這時(shí)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=O時(shí)，T=0”坐標(biāo)原點(diǎn)的溫度就是熱力學(xué)溫度的0K.由PvT=C得FyT=GV可知，體積大時(shí)對(duì)應(yīng)的直線斜率小，所以有V>V2.t/JT3 等壓線反映了一定質(zhì)量的氣體在壓強(qiáng)不變時(shí)，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 C,從圖中可以看出，發(fā)生等壓變化時(shí)，V與t不成正比，由于同一氣體在同一溫度下體積大

4、時(shí)壓強(qiáng)小，所以P>F2.如圖所示，V- T圖線是延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線由PV T=C得VT=CP可知，壓強(qiáng)大時(shí)對(duì)應(yīng)的直線斜率小，所以有p>p2.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） - ,I - - 絕對(duì)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(dòng)可以無(wú)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

5、上則是 產(chǎn)生的壓強(qiáng)的大小跟兩個(gè)因素有關(guān)：氣體分子的 ,分子的 二氣體實(shí)驗(yàn)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(shuō)，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）0c,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(shí)，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(guò)程，其壓強(qiáng)的變化量厶P與溫度變化量 T的關(guān)系為3 蓋呂薩克定律（等壓變

6、化）（1） 一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)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(shí)，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(guò)程，其體積的變化量厶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(wú) ,理想氣體的內(nèi)能由氣體 和決定，與氣體 無(wú)關(guān)在、時(shí)，實(shí)際氣體可看作理想氣體.2.定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程:T23.密度方程:P2T2 2

7、典型分析題型一：氣體壓強(qiáng)的計(jì)算【例1】右圖中氣缸靜止在水平面上，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 求封閉氣體的壓強(qiáng).巳.題型二：實(shí)驗(yàn)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(wèn)h怎樣變化？氣體體積怎樣變化？題型三：實(shí)驗(yàn)定律的定量計(jì)算【例3】一根兩端開口、 粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管， 長(zhǎng)L=30cm豎直插入水銀槽中深 ho=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(shí)管內(nèi)封閉空氣柱多長(zhǎng)？已知大氣壓F0=75CmHg題

8、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，A、B兩部分體積比為2 : 1,開始時(shí)，A中溫度為127C ,壓強(qiáng)為1.8 atm, B中溫度為27 C ,壓強(qiáng) 為1.2atm .將銷釘拔掉，活塞在筒內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)，且不漏氣，最后溫 度均為27 C ,活塞停止，求氣體的壓強(qiáng).題型五：圖象問(wèn)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(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V- T圖象.已知?dú)?體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5 × 10 Pa.(1) 說(shuō)出A到B過(guò)程中壓強(qiáng)變化的情形，并根據(jù)圖像提供的信息，計(jì)算圖中TA的溫度值.(2) 請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中， 作出由狀態(tài) A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的P-

9、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(jì)算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值，請(qǐng)寫出計(jì)算過(guò)程.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(guò)狀態(tài)變化后，回到初始狀 態(tài)的溫度，用下列哪個(gè)過(guò)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2.如圖為0.2mol某種氣體的壓強(qiáng)與溫度關(guān)系.圖中Po為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.氣體在 B犬態(tài)時(shí)的體積JPoL PPA BiII1 1 r-273 O127 7t

10、y-C. p1 =2p2, V1=2V2, T1= 2T2D. p1 =2p2, V1=V2, T1= 2T2度同時(shí)升高時(shí)，水銀柱將如何移動(dòng)?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)3. 豎直平面內(nèi)有右圖所示的均勻玻璃管，內(nèi)用兩段水銀柱封閉兩段空氣柱 柱高度如圖所示.大氣壓為 po,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(shí)，上、下兩段空氣柱長(zhǎng)度之比LaLb=2.當(dāng)兩部分氣體的溫上端封閉，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

11、為 76cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，這時(shí)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) 活塞向上移動(dòng)的距離是多少？(2) 需用多大拉力才能使活塞靜止在這個(gè)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、V 2、T2 ,下列關(guān)系正確的是()1 1A . p1 =p2, V1=2V2, T1= 2 T2B . p1 =p2, V1=2V2, T1= 2T 27、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

12、條件都相同。將兩管抽成真空后，開口向下豎起插入水銀11AB槽中（插入過(guò)程沒(méi)有空氣進(jìn)入管內(nèi)），水銀柱上升至圖示位置停 止。假設(shè)這一過(guò)程水銀與外界沒(méi)有熱交換，則下列說(shuō)法正確的 是（）A . A中水銀的內(nèi)能增量大于 B中水銀的內(nèi)能增量B. B中水銀的內(nèi)能增量大于 A中水銀的內(nèi)能增量C. A和B中水銀體積保持不變，故內(nèi)能增量相同D . A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、Il在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下做等壓變化時(shí)的V-T關(guān)系如圖（a）V'- Vo1所示，圖中；=1。用三份上述理想氣體作為測(cè)溫物質(zhì)制成三個(gè)相同的溫度計(jì)，然后Vo- V 2將其中二個(gè)溫度計(jì)中的理想氣體

13、分別換成上述實(shí)際氣體I、Il。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，當(dāng)環(huán)境溫度為To時(shí)，三個(gè)溫度計(jì)的示數(shù)各不相同，如圖（b）所示，溫度計(jì)（ii）中的測(cè)溫物質(zhì)應(yīng)為實(shí)際氣體 （圖中活塞質(zhì)量忽略不計(jì)）；若此時(shí)溫度計(jì)（ii）和（iii ）的示數(shù)分別為21 C和24 C,則此時(shí)溫度計(jì)（i）的示數(shù)為 C;可見用實(shí)際氣體作為測(cè)溫物質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生誤差。為減小在T1-T2范圍內(nèi)的測(cè)量誤差，現(xiàn)針對(duì)To進(jìn)行修正，制成如圖（C）所示的復(fù)合氣體溫度計(jì)，圖中無(wú)摩擦導(dǎo)熱活塞將容器分成兩部分，在溫度為Ti時(shí)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(jì)，在A、B兩處設(shè)有限制裝置，

14、使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng)，B左面汽缸的容積為 Vo, A、B之間的容積為O.1Vo。開始時(shí) 活塞在B處，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為o.9po （ po為大氣壓強(qiáng)），溫度為297K ,現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)0.9p0氣體，直至 399.3K。求：（1）活塞剛離開B處時(shí)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(gè)過(guò)程的P-V圖線。o.9VoVo1.1Vo 1.2Vo V【提升訓(xùn)練3】一選擇題1.下列說(shuō)法中正確的是（）A 定質(zhì)量的氣體被壓縮時(shí)，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(shí)，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(duì)器

15、壁沒(méi)有壓強(qiáng)2. 一定質(zhì)量的理想氣體做等溫膨脹時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.氣體對(duì)外做正功,內(nèi)能將減小B氣體吸熱，外界對(duì)氣體做負(fù)功C分子平均動(dòng)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(dòng)能不變，但單位體積的分子數(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(shí)，以下說(shuō)法正確 的是（）A.氣體的密度增大E.氣體的壓強(qiáng)增大C.氣體分子的平均動(dòng)能減小D.每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多4.下列說(shuō)法正確的是 （）氣體的溫度升高時(shí)，并非所有分子的速率都增大 盛有氣體的容器作減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，容器中氣體的內(nèi)能隨之減小 理想氣體在等容變化過(guò)程中，氣體對(duì)外不做功，

16、氣體的內(nèi)能不變 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，保持壓強(qiáng)不變，當(dāng)溫度為 273C時(shí)，體積是2升；當(dāng)溫度有升高了A.B.C.D.5. 定質(zhì)量的理想氣體273 C時(shí)，氣體的體積應(yīng)是（）A. 3升B . 4升C . 5升6. 如圖所示，質(zhì)量一定的理想氣體 =2Vi,則兩直線上A. PMI= PN,PC . PMl= Pn/2 ,DVtM N兩點(diǎn)的氣體壓強(qiáng),M=P NBP M=P n/2 D.6升圖中兩條等壓線.若 密度的關(guān)系為（.RM= 2Pn,p.PM= Pn/2 ,M= 2 P NP M= 2 P N .氣體壓強(qiáng)為Pr-273 0r(nCl體積為V.現(xiàn)用力迅速拉7. 一個(gè)絕熱的氣

17、缸內(nèi)密封有一定質(zhì)量的理想氣體，動(dòng)活塞，使氣體體積膨脹到2V.則（）A .缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于 H2 B .缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于 Pr2C.外界對(duì)氣體做功D .氣體對(duì)外界做功& 一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過(guò)程，ab、be、Cd和da這四段過(guò)程在P-T圖上都是直線段，其中ab的延長(zhǎng)線通過(guò)坐 標(biāo)原點(diǎn)A.B.C.D.O, be垂直于ab,而ed平行于ab .由圖可以判斷（ab過(guò)程中氣體體積不斷減小be過(guò)程中氣體體積不斷減小ed過(guò)程中氣體體積不斷增大 da過(guò)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(zhǎng)度之比L2： Li =

18、2: 1 ,兩水銀柱長(zhǎng)度之比為 La： LB= I : 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(lái)的長(zhǎng)度之比（）A. L2 : Li2:1B.L2 : Li 2:1C. L2 : L12:1D.以上結(jié)論都有可能10. 一定質(zhì)量的理想氣體一個(gè)狀態(tài)變化過(guò)程中,氣體吸收熱量全部用來(lái)對(duì)外界做功A. 由A至B狀態(tài)變化過(guò)程B. 由B至C狀態(tài)變化過(guò)程C. 由C至D狀態(tài)變化過(guò)程D. 由D至A狀態(tài)變化過(guò)程二.實(shí)驗(yàn)題,當(dāng)它發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化時(shí),哪)11. 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(yàn)過(guò)程中氣體體積V(ml)800674600531500水銀面咼度差h

19、(cm)014.0 :!5.0 38.0 45.()溫度保持不變.最初，U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶中無(wú)水.當(dāng)用注射器往燒瓶中注入水時(shí)，U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)高度差實(shí)驗(yàn)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(yàn)的h I /V關(guān)系圖線.實(shí)驗(yàn)時(shí)，大氣壓強(qiáng)FO=(2)cmHg.IILrL*-ftIIIUB,1S L7xIOJ所能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng)，某同學(xué)自12.為了測(cè)試某種安全閥在外界環(huán)境為一個(gè)大氣壓時(shí),行設(shè)計(jì)制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的測(cè)試裝置.該裝置是一個(gè)裝有電加熱器和溫度傳感器的可密閉容 器.測(cè)試過(guò)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；b. 當(dāng)安全閥開始漏氣時(shí)

20、，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(cè)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(cè)得的溫度分別為t1 = 27 oC, 12= 87 oC,已知大氣壓強(qiáng)為1.0X10 5pa,則測(cè)試結(jié)果是：這個(gè)安全閥能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng)是 .三.計(jì)算題13. 如圖所示，質(zhì)量為M的氣缸放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的活塞橫截面積為S ,不計(jì)所有摩擦力，平衡狀態(tài)下，氣缸內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為L(zhǎng)o,大氣壓強(qiáng)為P o ,今用水平力F推活塞，活塞相對(duì)氣缸靜止時(shí)，氣缸內(nèi)的氣 柱長(zhǎng)L '是多少

21、？不計(jì)溫度變化.開始時(shí)氣體體積為 V>,溫度為27°C.在活塞上施加壓力，將氣體體積壓縮到2 V),溫度升高到57°C.設(shè)大氣壓強(qiáng)p°=l.° × 1°5pa,活塞與氣缸壁摩擦不計(jì).(1) 求此時(shí)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(shí)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, 右端圭寸閉的空氣柱長(zhǎng)為10cm,外界大氣壓強(qiáng) Po= 75CmHg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(zhǎng)度最多為

22、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(jì)質(zhì)量的活塞封閉壓強(qiáng)為1.O × IO5Pa體積為2.0 × IO-33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?lái)的一半，然后將氣缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?27C. (1) 求氣缸內(nèi)氣體的最終體積；(2)在P- V圖上畫出整個(gè)過(guò) 程中氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化. (大氣壓強(qiáng)為1.O ×3,0ZO1.00* 侃 X 10)0 LO 2.03.0 V( X 10 3)5l0 Pa)14. 一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在水平固定放置的氣缸內(nèi),專題三：氣體實(shí)驗(yàn)定律 理想氣

23、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(dòng)能；攝氏溫度；熱力學(xué)溫度；2. 盛裝氣體的容器的容積；氣體分子所能到達(dá)的空間體積；t+273K t ； 0；- 273.15K22.4L3. 器壁單位面積上受到的壓力 ；大量分子頻繁碰撞器壁;平均動(dòng)能；密集程度. 二氣體實(shí)驗(yàn)定律1.反比；乘積；P1P2V2；P1V1V1P2V22.00c時(shí)壓強(qiáng)的1/273 ；PtP0 tP0；Pt273P0 1t273；正比；T1P2T2 ； PTT P3.00C時(shí)體積的1/273 ；VtV0tV0；Vt273V0 1t273；正比；勺T1V2Tr ； VTV T三.理想氣體狀態(tài)

24、方程實(shí)驗(yàn)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:【例1】mg * poS【分析】取活塞為對(duì)象進(jìn)行受力分析，關(guān)鍵是氣體對(duì)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 S=SZcos .【解】取活塞為對(duì)象進(jìn)行受力分析如圖，由豎直方向受力平衡方程得 PSCoS =m<+poS,且 SI=SCoS 解得 p=po+mgS.【點(diǎn)評(píng)】氣體對(duì)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)法來(lái)分析，即假設(shè)一個(gè)參量不變，看另兩個(gè)參量變化時(shí)的關(guān)系，由此再來(lái) 確定假定不變量是否變化、如何變化.【解析】假設(shè)h不變，則

25、根據(jù)題意，玻璃管向下插入水銀槽的過(guò)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(guò)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(guò)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(gè)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(shí)

26、，有一部分水銀會(huì)流出，被封閉的空氣柱長(zhǎng)度和壓強(qiáng)都會(huì)發(fā)生變化.倒轉(zhuǎn)后，水銀柱長(zhǎng)度不 變，被封閉氣體柱長(zhǎng)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(gè)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(duì)象.則氣體所經(jīng)歷的三個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)參量為：初始狀態(tài)：P=75cmHg, V=LIS=20Scm33中間狀態(tài)：P2=75- h cmHg, V2=L2S=（3O-h） S Cm1 13最終狀態(tài)：P3=75+h cmHg, V3=L3S Cm提出過(guò)程中氣體的溫度不變，由玻意耳定律：p1V1 = p2即 75× 20S=（ 75- h）

27、（ 30- h）S取合理解h=7.7cm倒轉(zhuǎn)過(guò)程中氣體的溫度不變，由玻意耳定律：p1V1=p3即 75× 20S=（ 75+h）LbS75X2015C0=77cm = ISiCrn【點(diǎn)評(píng)】必須注意題中隱含的狀態(tài)，如果遺漏了這一點(diǎn)，將無(wú)法正確求解.【例4】【解析】取A部分氣體為研究對(duì)象初態(tài)：P1 = 1.8atm , V = 2V, T= 400K,末態(tài)：P1 '= p, V1', Tj= 300K取B部分氣體為研究對(duì)象初態(tài)：P2 = 1.2 atm , V2= V, T2= 300K,末態(tài)：P2'=P, v2, T2'= 300K根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程

28、:p1V1 = p2 V2 得.T1= T2 得pV1T1=匚V1 '+ V2'= 3V將數(shù)據(jù)代入聯(lián)解得 P= 1.3atm .【點(diǎn)評(píng)】此題中活塞無(wú)摩擦移動(dòng)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(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn) Q所以從A到B是一個(gè)等壓 變化，即PA=PB根據(jù)蓋呂薩克定律可得 V TA=VBZ TB所以TAVB0.6200k(2)由圖甲可以看出，從B到C是一個(gè)等容變化，根據(jù)查理定律得PB/ TB=PC

29、Z TC5所以 PC ZCPB 400 1.5 I0Pa 2.0 105Pa TB300則可畫出由狀態(tài)A經(jīng)B到C的P-T圖象如圖所示. 【點(diǎn)評(píng)】在不同的圖象中，只能表達(dá)兩個(gè)狀態(tài)參量的關(guān) 系，第三個(gè)參量可通過(guò)狀態(tài)方程或氣體實(shí)驗(yàn)定律求得.當(dāng)堂練習(xí)1. A2. 5.63. 解：從開口端開始計(jì)算：右端為大氣壓p。，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= po+ P g (h2- hi),而a氣柱的壓強(qiáng)為 Pa= Pb- P gh3= po+ P g (h2- h仁h3). 點(diǎn)評(píng)：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P gh,向上減P

30、gh即可(h為高度差).4. 【分析】溫度升高、Hg移動(dòng)時(shí)，兩部分空氣的三個(gè)狀態(tài)參量( T、p、V)都會(huì)發(fā)生變化, 且雙方互相牽制，將給判斷帶來(lái)很大困難為此，可作一設(shè)想，即先假設(shè)溫度升高時(shí)水銀柱不動(dòng)，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(dòng).【解】(1)公式法：假定兩段空氣柱的體積不變，即 V, V2不變，初始溫度為 T,當(dāng) 溫度升高厶T時(shí)，空氣柱a的壓強(qiáng)由Pa增至p' a , Pa=P' a pa,空氣柱b的壓強(qiáng)由Pb增至 p' b, Pb= P' b Pb.由查理定律得：PaPaTPb-PLT因?yàn)镻b=pa+ph> pa,所以 PaVA Pb ,即溫度升高時(shí)下部氣體壓 強(qiáng)的增量較大，水銀柱應(yīng)向上移動(dòng).(2)圖象法：作出上、下兩部分氣體的等容線 由于原來(lái)下部壓強(qiáng)大于上部壓強(qiáng)，即Pb> Pa,因此下部氣體等容線的斜率較大.溫度升高T后由圖象知下部氣體的壓強(qiáng)變化量也較大，即 Pb>A Pa.所以水銀柱將向上移動(dòng).5. 【分析】 兩部分氣體通過(guò)液體相連，壓強(qiáng)之間的關(guān)系是：初態(tài)PM-h = PB1末態(tài)PX2=PB2U型玻璃管要注意