《氣體實(shí)驗(yàn)定律、氣體狀態(tài)方程》復(fù)習(xí)與訓(xùn)練解析_第1頁
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#《氣體實(shí)驗(yàn)定律、氣體狀態(tài)方程》復(fù)習(xí)與訓(xùn)練[基礎(chǔ)回顧]:一.氣體的狀態(tài)參量.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A£j (即兩種單位制下每一度的間隔是相同的).絕對(duì)零度為一°C,即—K,是低溫的極限,它表示所有分子都停止了熱運(yùn)動(dòng).可以無限接近,但永遠(yuǎn)不能達(dá)到..體積:氣體的體枳宏觀上等于,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.TOC\o"1-5"\h\z.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(gè)因素有關(guān):①氣體分子的,②分子的.二.氣體實(shí)驗(yàn)定律.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 ,.查理定律(等容變化)(1)一定質(zhì)量的氣體,在體枳不變的情況下,溫度每升高(或降低)1°C,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)(f,n開始,發(fā)生一等容變化過程,其壓強(qiáng)的變化量△£與溫度變化量△工的關(guān)系為..蓋?呂彘定律(等壓變心(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)1°C,增加(或減少)的體枳等于它在.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)(Mn開始,發(fā)生一等壓變化過程,其體積的變化量△上與溫度變化量△工的關(guān)系為.三.理想氣底狀態(tài)方程.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(shí),實(shí)際氣體可看作理想氣體..一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程:3.密度方程:3.密度方程:耳一P?TiAT2p2[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:.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..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..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..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..固體封閉的氣體:取固體為研究對(duì)象;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.氣體等溫變化的尸圖象(1)、如圖所示,關(guān)于圖象的幾點(diǎn)說明①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)跟體枳成反比的規(guī)律.②圖線上的點(diǎn),代表的是一定質(zhì)量氣體的一個(gè)狀態(tài).③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)的過程,這個(gè)過程是一個(gè)等溫過程,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)的圖線表示尸?P值越大,氣體的溫度越高,即T《T《T3?AM.等容線反應(yīng)了一定質(zhì)量的氣體在體枳不變時(shí),壓強(qiáng)隨溫度的變化關(guān)系,如圖所示是P-t圖線,圖線與二軸交點(diǎn)的溫度是-273℃,從圖中可以看出七與二是一次函數(shù)關(guān)系,但不成正比,由于同一溫度下,同一氣體的體枳大時(shí)壓強(qiáng)小,所以如圖所示尸7圖線,這時(shí)氣體的壓強(qiáng)尸與溫度T是正[例茨系,坐標(biāo)原點(diǎn)的物理意義是“?0時(shí),40”坐標(biāo)原點(diǎn)的溫度就是熱力學(xué)溫度的OK.由是得?會(huì)02可知,體積大時(shí)對(duì)應(yīng)的直線斜率小,所以有v^Vz..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圖線與亡軸的交點(diǎn)是-273℃,從圖中可以看出,發(fā)生等壓變化時(shí),/與1不成正比,由于同一氣體在同一溫度下體積大時(shí)壓強(qiáng)小,所以6>好.如圖所示,人-7圖線是延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)而直線.由尸以上C得以及可知,壓強(qiáng)大時(shí)對(duì)應(yīng)的直線斜率小,所以有△>&[典型例題]: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2,橫截面積為多下表面與水平方向成2[典型例題]: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2,橫截面積為多下表面與水平方向成2角,若大氣壓為外求封閉氣體的壓強(qiáng)尸.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&當(dāng)玻璃管緩慢豎直向下插入一些,問幺怎樣變化?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£=30cm,豎直插入水銀槽中深A(yù)FlOcm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?已知大氣壓/o=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,月、6兩部分體積比為2:1,開始時(shí),月中溫度為127℃,壓強(qiáng)為1.8atm,£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(dòng),且不漏氣,最后溫度均為27C,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)月經(jīng)過狀態(tài)8變?yōu)闋顟B(tài)。的--7圖象.已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5X10空抵(1)說出月到£過程中壓強(qiáng)變化的情形,并根據(jù)圖像提供的信息,計(jì)算圖中△的溫度值.(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中,作出由狀態(tài)片經(jīng)過狀態(tài)6變?yōu)闋顟B(tài)。的尸圖像,并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母小氏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)算過程.甲乙甲乙[課堂練習(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(gè)過程可以實(shí)現(xiàn)( )A.先保持壓強(qiáng)不變而使體積膨脹,接著保持體枳不變而減小壓強(qiáng)B.先保持壓強(qiáng)不變而使體積減小,接著保持體枳不變而減小壓強(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.如圖為0.2mol某種氣體的壓強(qiáng)與溫度關(guān)系.圖中R為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.氣體在6狀態(tài)時(shí)的體積-2730.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8,各段水銀柱高度如圖所示.大氣壓為R,求空氣柱仄6的壓強(qiáng)各多大?.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、下兩段空氣柱長度之比乙/A二2.當(dāng)兩部分氣體的溫度同時(shí)升高時(shí),水銀柱將如何移動(dòng)?.如圖所示,內(nèi)徑均勻的U型玻璃管豎直放置,截面積為5cm二,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£=llcm的空氣柱力和8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(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p】、V]、Ti,在另一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為R、T2,下列關(guān)系正確的是( )A.Pl=p2,A.Pl=p2,V1=2V2,Ti=2T2C.pi=2p2,Vi=2V2,T1=2T2pi=p2,V1=2V2tT1=2T2Pi=2p2,V1=V2,Ti=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II向卜.豎起插入水銀槽中(插入過程沒有空氣進(jìn)入管內(nèi)),水銀柱上升至圖示位置停 口 Q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 AIA中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量 |[IIY]B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量A和B中水銀體積保持不變,故內(nèi)能增量相同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、n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)— 1所示,圖中「言=5o用三份上述理想氣體作為測溫物質(zhì)制成三個(gè)相同的溫度計(jì),然后將其中二個(gè)溫度計(jì)中的理想氣體分別換成上述實(shí)際氣體I、Ik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)(h)中的測溫物質(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)(11)和(in)的示數(shù)分別為21P和24。(2,則此時(shí)溫度計(jì)(1)的示數(shù)為P;可見用實(shí)際氣體作為測溫物質(zhì)時(shí),會(huì)產(chǎn)生誤差。為減小在Til?范闈內(nèi)的測量誤差,現(xiàn)針對(duì)To進(jìn)行修正,制成如圖(c)所示的更合氣體溫度計(jì),圖中無摩擦導(dǎo)熱活塞將容器分成兩部分,在溫度為T1時(shí)分別裝入適量氣體I和IL則兩種氣體體積之比\工\五應(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,使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng),B左面汽缸的容積為\~A、B之間的容積為0」弋。開始時(shí)活塞在B處,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9p0(po為大氣壓強(qiáng)),溫度為297K,現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,直至399.3K。求: 口s(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)過程的p-V圖線。1.2仙

llpoP(

0.9po0.9HY)1.1Y)1.2%vB.B.氣體的壓強(qiáng)增大D.每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多能力訓(xùn)練3氣體實(shí)驗(yàn)定律理想氣體的狀態(tài)方程一.選擇題.下列說法中正確的是( )一定質(zhì)量的氣體被壓縮時(shí),氣體壓強(qiáng)不一定增大一定質(zhì)量的氣體溫度不變壓強(qiáng)增大時(shí),其體枳也增大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)器壁沒有壓強(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,但單位體枳的分子數(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.封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的包體,如果保持氣體體積不變,當(dāng)溫度升高時(shí),以下說法正確的是()A.氣體的密度增大C.氣體分子的平均動(dòng)能減小.下列說法正確的是()A.氣體的溫度升高時(shí),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(dòng)時(shí),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(duì)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.一定質(zhì)量的理想氣體,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273℃時(shí),氣體的體枳應(yīng)是()TOC\o"1-5"\h\zA.3升B.4升C.5升D.6升 '.如圖所示,質(zhì)量一定的理想氣體上亡圖中兩條等壓線.若V,=2Vx,則兩直線上收N兩點(diǎn)的氣體壓強(qiáng),密度的關(guān)系為() 1rA.Pm=Px,pm=Px B.Px=2Px,p*=2px 痂。 詬C.Pm=Px/2,pm=Px/2D.Pm=Px/2,pM=2px.一個(gè)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)為產(chǎn)、體積為V.現(xiàn)用力迅速拉動(dòng)活塞,使氣體體積膨脹到2V.則( )A.缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于/2 B.缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于玄2C.外界對(duì)氣體做功 D.氣體對(duì)外界做功 P d一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過程,ab、be、cd和力這四段過程在p—T圖上都是直線段,其中成的延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)0,曲垂直于數(shù),而立平行于勖.由圖可以判斷( )/匕a.數(shù)過程中氣體體積不斷減小 o1^ 7A過程中氣體體積不斷減小

cd過程中氣體體枳不斷增大D.力過程中氣體體積不斷增大 29.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J空氣柱,兩段空氣柱長度之比L:乙=2:1,兩水銀柱長度之比為八Zs=l: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J來的長度之比( ) I,,,,TOC\o"1-5"\h\zA.L,:Lj=2:1 B.L,: <2:1,,C.L2: >2:1 D.以上結(jié)論都有可能 4g.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(shí),哪 |I一個(gè)狀態(tài)變化過程中,氣體吸收熱量全部用來對(duì)外界做功()|-一』F」A.由月至5狀態(tài)變化過程B.由6至。狀態(tài)變化過程C.由。至。狀態(tài)變化過程D.由〃至月狀態(tài)變化過程二.實(shí)驗(yàn)題氣體體積/(ml)800674600531500水銀面高度差力(cm)014.025.038.045.0.一同學(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)過程中水銀U形管溫度保持不變.最初,,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(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)的力-1/聯(lián)系圖線.(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),大氣壓強(qiáng)呂=cmHg.水銀U形管.為了測試某種安全閥在外界環(huán)境為一個(gè)大氣壓時(shí),所能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng),某同學(xué)自行設(shè)計(jì)制作了一個(gè)簡易的測試裝置.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)空氣的初始溫度乙;b.當(dāng)安全閥開始漏氣時(shí),記錄容器內(nèi)空氣的溫度8c.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右=27℃,t2=87℃,己知人氣壓強(qiáng)為1.OXlO'pa,則測試結(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.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〃7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)空氣柱長為心。,大氣壓強(qiáng)為產(chǎn)",今用水平力尸推活塞,活塞相對(duì)氣缸靜止時(shí),氣缸內(nèi)的氣柱長是多少?不計(jì)溫度變化..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),開始時(shí)氣體體積為匕,溫度為27°C.在活塞上施加壓力,將氣體體枳壓縮到亨氏溫度升高到57°C.設(shè)大氣壓強(qiáng)p=1.0X105pa,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)到匕,求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)..如圖所示Z/形管左端開口、右端封閉,左管水銀面到管口為18.6cm,右端封閉的空氣柱長為10cm,外界大氣壓強(qiáng)/b=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度最多為多少厘米?|P(X105Pa)3.0 - ? ? ?? ? ??|P(X105Pa)3.0 - ? ? ?? ? ?? ? ?2.0——:——:…十.? ? ?? ? ?1.0-?? ? ?? ? ?? ? ?0 1 1 1—?0 1.02.03.0V(X103m3)105Pa)

專題三:氣體實(shí)驗(yàn)定律理想氣體的狀態(tài)方程[基礎(chǔ)回顧]:一.氣體的狀態(tài)參量.冷熱程度;大量分子平均動(dòng)能;攝氏溫度;熱力學(xué)溫度:力273K:△至0;—273.15K.盛裝氣體的容器的容積:氣體分子所能到達(dá)的空間體積;22.4L.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.反比;乘積;-=^-:PN=P,v,P2viAT—vT-°°C時(shí)壓強(qiáng)的I-且芳=梟R=p。卜+馬;正比升卷;紳=第pAT—vT.0°C時(shí)體積的1/273:',一"=乜;Vt=v0|1+-t273 I273)三.理想氣體狀態(tài)方程實(shí)驗(yàn)定律;相互作用力;質(zhì)量;溫度;體枳;壓強(qiáng)不太大、溫度不太低[典型例題]:【例1】【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6角,接觸面積也不是S而是S=6/cos。.【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p5icos0=儂+rS,且Si=S/cosO解得p^p^mg/S.【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,由此再來確定假定不變量是否變化、如何變化.【解析】假設(shè)力不變,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A不變是不可能的.即力變小.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,住體的壓強(qiáng)不變.而事實(shí)上,力變小,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,力也變小.【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「減小,0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),有一部分水銀會(huì)流出,被封閉的空氣柱長度和壓強(qiáng)都會(huì)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(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):月二75cmHg,匕=人品20Scm?中間狀態(tài):2=75-方cmHg,匕二乙品(30一8)Scn?最終狀態(tài):三=75+方cmHg,V^LzScm3提出過程中氣體的溫度不變,由玻意耳定律:r匕二即75X20U(75-力)(30-/?)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:R匕二R%即75X20.5^=(75+分)L3s75X20 1500L?二句?cm=污干cm=18.1cm【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),將無法正確求解.【例4】【解析】取月部分氣體為研究對(duì)象初態(tài):Pi=L8atm,匕=2V,4=400K,末態(tài):P「=P''丁'1=3OOK取6部分氣體為研究對(duì)象初態(tài):P2=L2atm,診=丫,&=300K,末態(tài):M=P,肛,,T2=300K根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程:宇=辛得:I]12對(duì)以『詈……②匕,+與,=3P ③將數(shù)據(jù)代入聯(lián)解①②③得P=l.3atm.【點(diǎn)評(píng)】此題中活塞無摩擦移動(dòng)后停止,月、6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)犍.【例5】【分析】從1到8是等壓變化,從8到。是等容變化.

【解答】(1)由圖甲可以看出,4與6的連線的延長線過原點(diǎn)0,所以從1到6是一個(gè)等壓變化,即反月根據(jù)蓋?呂薩克定律可得x/n二%/冕0.4x300

0^60.4x300

0^6k=200k(2)由圖甲可以看出,從8到。是一個(gè)等容變化,所以Pc=^=400xL5xl0==2.0xl05paTb300則可畫出由狀態(tài)月經(jīng)6到。的尸一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)參量可通過狀態(tài)方程或氣體實(shí)驗(yàn)定律求得.[課堂練習(xí)].A.5.6.解:從開【I端開始計(jì)算:右端為大氣壓R,同種液體同一水平面上的壓強(qiáng)相同,所以6氣柱的壓強(qiáng)為R=n+pg(在一方J),而a氣柱的壓強(qiáng)為R=A_Pg九=Po+pg(2t-Ai-/b).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。刃,向上減pg力即可(力為高度差)..【分析】溫度升高、的移動(dòng)時(shí),兩部分空氣的三個(gè)狀態(tài)參量(7、「、D都會(huì)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(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K,匕不變,初始溫度為T,當(dāng)溫度升高時(shí),空氣柱a的壓強(qiáng)由r增至P,,a-A?空氣柱b的壓強(qiáng)由r增至pb?Aa=pb-a-p由查理定律得:包=」47T因?yàn)橥?n+n>n,所以即溫度升高時(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下部壓強(qiáng)大于上部壓強(qiáng),即自,因此下部氣體等容線的斜率較大.溫度升高后由圖象知下部氣體的壓強(qiáng)變化量也較大,即△/b>Z\Pa.所以水銀柱將向上移動(dòng).5?【分析】兩部分氣體通過液體相連,壓強(qiáng)之間的關(guān)系是:初態(tài)幾一足為末態(tài)

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