2020届高考物理总复习热学2固体液体与气体课件新人教版选修3.pptx

第2讲 固体、液体与气体,【秒判正误】 (1)大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一 个单晶体。 ( ) (2)晶体有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规 则排列的。 ( ) (3)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。 ( ) (4)液晶是液体和晶体的混合物。 ( ),(5)船浮于水面上是液体的表面张力作用的结果。 ( ) (6)水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时 蒸发和凝结仍在进行。 ( ) (7)压强极大的气体不遵从气体实验定律。 ( ),考点1 固体、液体的性质 【典题突破】 题型1 晶体与非晶体 【典例1】(多选)(2018郑州模拟)下列说法正确的 是( ),A.单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点 B.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同 C.在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体,D.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质 E.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体,【解题思维】 1.题型特征：概念剖析。 2.题型解码： (1)晶体与非晶体的微观结构。 (2)晶体与非晶体的物理性质。,【解析】选B、C、D。晶体有固定的熔点，非晶体没 有，故A项错误；石墨和金刚石的物理性质不同，是由 于组成它们的物质微粒排列结构不同造成的，故B项正 确；在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体， 某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶 体，熔融过的石英却是非晶体。把晶体硫加热熔化,(温度超过300)再倒进冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，故C项正确；固体可以分为晶体和非晶体两类，单晶体在不同方向上各向异性，具有不同的光学性质，故D项正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片是晶体，所以E项错误。,【触类旁通】 (多选)下列说法正确的是 ( ) A.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B.晶体的物理性质都是各向异性的 C.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体,D.在合适的条件下，晶体与非晶体可以相互转化 E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变,【解析】选C、D。晶体有固定的熔点，并不会因为颗 粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体， 故A项错误；单晶体的物理性质为各向异性，多晶体的 物理性质为各向同性，故B项错误；同种元素构成的固 体可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体， 如金刚石和石墨，故C项正确；晶体的分子排列结构,如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，故D项正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，故E项错误。,题型2 液体表面张力 【典例2】 (多选)(2018昆明模拟)下列说法项正确的是 ( ) A.处于完全失重的水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果 B.液体与固体接触处的附着层都有收缩的趋势 C.液体与气体接触处的表面层都有收缩的趋势,D.毛细管插入浸润液体中管内液面会上升 E.毛细管插入不浸润液体中管内液面会上升 【解题思维】 1.题型特征：概念剖析。 2.题型解码： (1)液体表面张力的本质。 (2)液体表面张力的表现形式。,【解析】选A、C、D。处于完全失重状态时，由于液体 表面张力作用而水滴形成球形，故A项正确；附着层内 分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体表现出 扩张的趋势，液体与固体间表现为浸润；附着层内分 子间的距离大于r0时，液体表现出收缩的趋势，表现 为不浸润，故B项错误；液体与气体接触表面层内液体,分子间距比液体内分子间距大，表现为引力，所以液体与气体接触处的表面层都有收缩的趋势，故C项正确；毛细管插入跟它浸润的液体中时，管内液面上升，插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降低，故D项正确，E项错误。,【触类旁通】(多选)(2018衡水模拟)下列说法项正确的是 ( ) A.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关 B.脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液,C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体 D.在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用 E.在一定温度下，当人们感到潮湿时，水汽蒸发慢，空气的绝对湿度一定较大,【解析】选A、B、D。因为不同物质间的分子作用力的 性质不同，可能是引力也可能是斥力，故毛细管中的 液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管 的材质有关，故A项正确；未脱脂的棉花对水不浸润因 而不吸水，脱脂后可以被水浸润，方便吸取药液，故B 项正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，,由于云母片导热的各向异性，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片是晶体，故C项错误；在完全失重的环境下，由于表面张力的作用水滴会收缩成标准的球形，故D项正确；在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水汽蒸发就越慢，人就感受到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝时湿度不一定大，故E项错误。,题型3 饱和汽、相对湿度 【典例3】(多选)关于饱和汽压和相对湿度，下列说法中正确的是 ( ) A.温度相同的不同饱和汽的饱和汽压都相同 B.温度升高时，饱和汽压增大,C.在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大 D.饱和汽压和相对湿度都与体积无关 E.饱和汽压和相对湿度都与体积有关,【解题思维】 1.题型特征：概念剖析。 2.题型解码： (1)饱和汽与未饱和汽的区别与联系。 (2)饱和汽压的影响因素。 (3)相对湿度的概念。,【解析】选B、C、D。在一定温度下，饱和汽压是一定 的，饱和汽压随温度的升高而增大，饱和汽压与液体 的种类有关，与体积无关。空气中所含水蒸气的压 强，称为空气的绝对湿度；相对湿度= 夏天的饱和汽压大，在相对湿度相同时，夏天的绝对 湿度大，故B、C、D项正确。,【触类旁通】(多选)下列对饱和汽、未饱和汽、饱和汽压以及湿度的认识，选项正确的是 ( ) A.液体的饱和汽压只与液体的性质和温度有关，而与体积无关 B.增大压强一定可以使未饱和汽变成饱和汽,C.降低温度一定可以使未饱和汽变成饱和汽 D.空气中所含水蒸气的压强越大，空气的绝对湿度越大 E.干湿泡湿度计的干、湿两支温度计的示数差越小，空气的相对湿度越大,【解析】选A、D、E。饱和汽压的大小取决于物质的性 质和温度，而与体积无关，故A项正确；饱和汽压与压 强无关，故B项错误；降低温度可能使饱和汽变成未饱 和汽，但不一定使未饱和汽变成饱和汽，故C项错误； 空气的湿度是指相对湿度，空气中所含水蒸气的压强 越大，空气的绝对湿度越大，相对湿度不一定越大，,故D项正确；干湿泡湿度计的干、湿两支温度计示数差越小，说明空气越潮湿，相对湿度越大，故E项正确。,【提分秘籍】 1.晶体与非晶体的比较：,2.液体表面张力：,3.分析液体现象注意四点： (1)液体表面层分子间距较大，表现为引力，其效果使表面积尽量收缩。 (2)沸腾发生在液体内部和表面，蒸发发生在液体表面。,(3)未饱和汽压及饱和汽压与大气压无关，与体积无关。 (4)人们感觉到的湿度是相对湿度而非绝对湿度。,【加固训练】 (多选)(2018保定模拟)关于以下液体或气体的现象中，说法项正确的是 ( ) A.因为在绕地球做匀速圆周运动的字宙飞船内，水滴不受重力，仅受表面张力，所以小水滴呈球形,B.水蜘蛛能在水面上自由爬行而不落水是由于表面张力所致 C.相对湿度较大时，较低的温度也可能引起人们中暑 D.空气绝对湿度越大，人们感到越潮湿 E.液体与固体接触时，如果附着层固体分子比液体内部分子稀疏，表现为不浸润,【解析】选B、C、E。在围绕地球做匀速圆周运动的宇 宙飞船中，由于处于完全失重状态，重力充当向心 力；故不会出现地球上的水滴的形状，是由于液体表 面张力作用而形成球形，故A项错误；液体表面分子间 距较大，分子力表现为引力，液体存在表面张力，水 蜘蛛能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的 表面张力作用，故B项正确；影响蒸发快慢以及影响人,们对干爽与潮湿感受的因素是空气的相对湿度，在相对湿度比较大的时候，较低的温度就能引起中暑，是因为汗液不容易蒸发，故C项正确；人们感到潮湿是因为相对湿度大，故D项错误；液体与固体接触时，如果附着层固体分子比液体内部分子稀疏，表现为不浸润，故E项正确。,考点2 气体压强求解的两种模型 【典题突破】 题型1 “活塞”模型计算气体压强 【典例4】(2018临沂模拟)如图所示两个汽缸质量均 为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左 边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬 挂在天花板下。不计活塞与汽缸壁间的摩擦，两个汽,缸内分别封闭有一定质量的气体A、B，大气压为p0，求封闭气体A、B的压强各多大？,【解题思维】 1.题型特征：活塞受力平衡。 2.题型解码： (1)对活塞进行受力分析。 (2)根据平衡条件列表达式。,【解析】题图甲中选活塞m为研究对象，由平衡条件得 pAS=p0S+mg 得pA=p0+ 题图乙中选汽缸M为研究对象，由平衡条件得 pBS+Mg=p0S，得 pB=p0- 。 答案：p0+ p0-,【触类旁通】 如图所示，光滑水平面上放有一质量为M的汽缸，汽缸内放有一质量为m的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为S。现用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强p。(已知外界大气压为p0),【解析】选取汽缸和活塞整体为研究对象，相对静止 时有： F=(M+m)a 再选活塞为研究对象，根据牛顿第二定律有： pS-p0S=ma 解得：p=p0+ 。 答案：p0+,题型2 “液柱”模型计算气体压强 【典例5】若已知大气压强为p0，如图所示各装置均处于静止状态，图中液体密度均为，求下列各图中被封闭气体的压强。,【解题思维】 1.题型特征：液柱受力平衡。 2.题型解码： (1)对液柱进行受力分析。 (2)根据平衡条件列表达式。,【解析】(1)在题图甲中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知 p气S+ghS=p0S 所以p气=p0-gh (2)在题图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程F上=F下，有：p气S+ghS=p0S 所以p气=p0-gh,(3)在题图丙中，以B液面为研究对象，有 p气S+ghSsin 60=p0S 所以p气=p0- gh 答案：甲：p0-gh 乙：p0-gh 丙：p0- gh,【触类旁通】 若已知大气压强为p0，在图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为，求被封闭气体的压强。,【解析】(1)在甲图中，以液面A为研究对象，由二力平衡得pAS=(p0+gh1)S 所以pA=p0+gh1 (2)在乙图中，从开口端开始计算：右端为大气压p0，同种液体同一水平面上的压强相同，所以b气柱的压强为pb=p0+g(h2-h1),而a气柱的压强为 pa=pb-gh3=p0+g(h2-h1-h3) 答案：甲：p0+gh1 乙：pa=p0+g(h2-h1-h3) pb=p0+g(h2-h1),【提分秘籍】 1.平衡状态下气体压强的求法：,2.加速运动系统中封闭气体压强的求法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解。,【加固训练】 如图所示，U形管竖直放置并且处于静止状态。已知大气压强为p0，图中液体密度均为，求被封闭气体的压强。,【解析】根据帕斯卡定律可知，同一液体中的相同高度处压强一定相等。所以气体B和A的压强关系可由图中虚线所示的等高线联系起来。则有 pB+gh2=pA,而pA=p0+gh1 所以气体B的压强为 pB=p0+g(h1-h2) 答案： pA=p0+gh1，pB=p0g(h1-h2),考点3 气体实验定律 理想气体状态方程 【典题突破】 题型1 活塞模型 【典例6】 (2018肇庆模拟)如图所示，一个上下都 与大气相通的直圆筒，内部横截面积为S=0.01 m2，中 间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。A、B都可沿 圆筒无摩擦地上下滑动，且不漏气。A的质量不计，B,的质量为M，并与一劲度系数为k=5 103 N/m的较长的弹簧相连。已知大气 压p0=1105Pa，平衡时两活塞之间的 距离l0=0.6 m，现用力压A，使之缓慢 向下移动一段距离后保持平衡。此时用于压A的力 F=500 N。求活塞A下移的距离。,【解题思维】 1.题型特征：活塞受力平衡，气体温度不变。 2.题型解码： (1)对活塞进行受力分析，根据平衡条件求解气体压强。 (2)由胡克定律求出弹簧的压缩量。 (3)根据玻意耳定律求出活塞A向下移动的距离。,【解析】设活塞A向下移动l，相应B向下移动x，对气 体分析： 初态：p1=p0，V1=l0S 末态：p2=p0+ ，V2=(l0-l+x)S 由玻意耳定律：p1V1=p2V2,因为两活塞间的距离原来为l0，活塞A向下移动l，相 应B向下移动x，则末状态时，两活塞的距离为l0-l +x。 得：p1l0S=(p0+ )(l0-l+x )S 初态时，弹簧被压缩量为x，由胡克定律： Mg=kx,当活塞A受到压力F时，活塞B的受力情况如图所示。F为此时弹簧弹力 由平衡条件可知p0S+F=p0S+F+Mg 由胡克定律有：F=k(x+x) 联立解得：l=0.3 m 答案：0.3 m,【触类旁通】(2019大连模拟)如图所示，将导热汽 缸开口向上放置在水平平台上，活塞质量m=10 kg，横 截面积S=50 cm2，厚度d=1 cm，汽缸的内筒深度H= 21 cm，汽缸质量M=20 kg，大气压强为p0=1105 Pa， 当温度为T1=300 K时，汽缸内活塞封闭的气柱长为L1 =10 cm。若将汽缸缓慢倒过来开口向下放置在平台上，,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通，不计活塞与汽缸间的摩擦，g取10 m/s2，求：,(1)汽缸开口向下放置时，封闭气柱的长度是多少？ (2)给汽缸缓慢加热，当温度多高时，活塞能刚好接触到平台？,【解析】(1)将汽缸缓慢倒置的过程中，封闭气体等温 变化： p1=p0+ =1.2105 Pa p2=p0- =0.8105 Pa p1V1=p2V2,p1L1=p2L2 L2=15 cm 此时活塞没有碰到平台,(2)给汽缸缓慢加热过程中，等压变化： T2=T1=300 K L2=15 cm，L3=H-d=20 cm T3= T2= T2= 300 K=400 K 当温度为400 K时，活塞能刚好接触到平台 答案：(1)15 cm (2)400 K,题型2 液柱模型 【典例7】 (2017全国卷)一种测量稀薄气体压强 的仪器如图甲所示，玻璃泡M的上端和下端分别连通两 竖直玻璃细管K1和K2。K1长为l，顶端封闭，K2上端与 待测气体连通；M下端经橡皮软管与充有水银的容器R 连通。开始测量时，M与K2相通；逐渐提升R，直到K2,中水银面与K1顶端等高，此时水银已进入K1，且K1中水银面比顶端低h，如图乙所示。设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变。已知K1和K2的内径均为d，M的容积为V0，水银的密度为，重力加速度大小为g。求：,(1)待测气体的压强。 (2)该仪器能够测量的最大压强。,【解题思维】 1.题型特征：液柱受力平衡，温度不变。 2.题型解码： (1)对液柱进行受力分析，求出气体的状态参量。 (2)由玻意耳定律求出压强的表达式。,【解析】(1)设待测气体的压强为px。以K1中的气体 为研究对象， 则初状态：压强为p1=px，体积V1=(V0+ ) 末状态：压强为p2=px+gh，体积V2= 由玻意耳定律p1V1=p2V2。 得：px=,(2)当K2压强最大时，K1刚进入水银，K2中的液面与K1 顶端等高，两液面高度差为l，设待测气体的压强为 pm。以K1中的气体为研究对象，则初状态：压强为 p1=pm，体积V1=(V0+ ) 末状态：p3=pm+gl，体积V3=,由玻意耳定律p1V1=p3V3 得：pm= 答案：(1) (2),【触类旁通】 如图所示，U形管右管内径为左管内径 的 倍，管内水银在左管内封闭了一段长为76 cm、 温度为300 K的空气柱，左右两管水银面高度差为 6 cm，大气压为76 cmHg。,(1)给左管的气体加热，则当U形管两边水面等高时，左管内气体的温度为多少？ (2)在(1)问的条件下，保持温度不变，往右管缓慢加入水银直到左管气柱恢复原长，问此时两个水银面的高度差。,【解析】(1)初态管内气体压强： p1=p0-h=(76-6) cmHg=70 cmHg 当左右两管内水银面相等时，末态气体压强： p2=76 cmHg,由于右管截面积是左管的两倍，所以左管水银面将下降4 cm，右管中水银面将上升2 cm，末态管内气柱长度： l2=80 cm,初态：p1=70 cmHg，V1=76S，T1=300 K 末态：p2=76 cmHg，V2=80S，T2=？ 根据理想气体的状态方程可得： 可得：T2=342.9 K,(2)设气柱恢复原长时压强为p3 初态：压强p2=76 cmHg，体积V2=80S 末态：压强p3，体积V3=V1=76S 根据玻意耳定律可得： p2V2=p3V3 解得：p3=80 cmHg76 cmHg,故右侧水银柱比左侧高 以cmHg为单位，根据平衡可得： p3=h+p2 解得：h=4 cmHg 答案：(1)342.9 K (2)4 cm,题型3 多个封闭气体问题 【典例8】 (2018全国卷) 如图，容 积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部 分，汽缸上部通过细管与装有某种液体 的容器相连，细管上有一阀门K。开始时，,K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0。现将K 打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体 体积为 时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体 积减小了 。不计活塞的质量和体积，外界温度保持 不变，重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质 量。,【解题思维】 1.题型特征：两部分气体，活塞受力平衡。 2.题型解码： (1)对活塞进行受力分析，找出不同状态下的三个状态参量，分析封闭气体发生的是何种变化。 (2)抓住两部分之间的关系，如体积关系、压强关系。 (3)利用气体实验定律或理想气体状态方程列方程。,【解析】设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为 V1，压强为p1；下方气体的体积为V2，压强为p2。在活 塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不 变，由玻意耳定律得 p0 =p1V1 p0 =p2V2 ,由已知条件得 V1= V2= 设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得,p2S=p1S+mg 联立以上各式得 m= 答案：,【触类旁通】如图，体积为V的密闭的 汽缸，两侧与一“U”形细管的两端相 连，汽缸壁导热，“U”形管内盛有水 银。绝热活塞通过插销固定，将汽缸分 成左、右两个气室，开始时，左气室的体积是右气室 的体积的一半，气体的压强均为75 cmHg。外界温度恒,为27 。缓慢加热左气室的气体，使两侧水银面的高度差h=25 cm，“U”形管中气体的体积和活塞的体积忽略不计，气室内气体可视为理想气体。,(1)求此时左气室内气体的温度。 (2)保持(1)中左气室内温度不变，拔掉活塞的插销，活塞可无摩擦移动，求最后稳定时，气体的压强和左气室内气体体积的增加量。,【解析】(1)右气室内气体温度、体积均不变，压强 不变。 左气室气体初状态p0=75 cmHg，T0=300 K 加热后，p=100 cmHg 由查理定律有： 解得：T=400 K,(2)最终两气室内气体压强相等，设为p，左气室总 增加量为V，由玻意耳定律 对左气室气体有： 对右气室气体有： 解得：V= V，p=83 cmHg 答案：(1)400 K (2)83 cmHg V,题型4 变质量问题 【典例9】有一个容积V=30 L的瓶内装有质量为m的某种气体，由于用气，瓶中的压强由p1=50 atm降到p2=30 atm，温度始终保持0 ，已知标准状况下1 mol气体的体积是22.4 L，求： (1)使用掉的气体的质量m。 (2)使用掉的气体的分子数。(阿伏加德罗常数NA= 6.01023mol-1，保留两位有效数字),【解题思维】 1.题型特征：气体质量发生变化 2.题型解码： (1)把变质量的问题转化为定质量的问题。 (2)把体积转化成标准状态的体积。,【解析】(1)用气过程中，温度不变，选择初始瓶内气体为研究对象，根据玻意耳定律： p1V1=p2V2 可得：V2=50 L 可得用掉的气体在压强为30 atm时的体积为： V=V2-V1=20 L,根据密度相同的气体的体积之比等于质量之比，可得 用掉的气体的质量： m= m=0.4m,(2)再根据玻意耳定律： p2V=p0V3 可得这部分气体在标准状况下的体积为： V3=600 L 所以使用掉的气体的分子数： n= NA= 6.01023个=1.61025个 答案：(1)0.4m (2)1.61025个,【触类旁通】(2018临沂模拟)夏天的早晨用打气筒 给车胎打气，某自行车轮胎的容积为V=2103 cm3， 里面已有压强为p0=1 atm的空气，打气筒每次将V0 =200 cm3，压强为p0=1 atm的空气充入车胎，车胎所 能承受的最大压强为p=3.1 atm，为了保证车胎在中 午天气最热的时候不爆裂，早晨最多能用打气筒给车 胎充气多少次？设早晨气温为t1=22 ，中午气温,为t2=37 ，不考虑车胎容积的变化及充气过程中温度的变化。,【解析】设充气后的车胎内气体的压强为p1，中午车胎内的气体压强为p2=p=3.1 atm 以轮胎内的气体为研究对象，早晨到中午的过程是等容变化，根据查理定律得： 又T1=22+273 K=295 K，T2=37+273 K=310 K,代入数据解得：p1=2.95 atm 充气过程遵循等温变化，以冲完气后所有气体为研究对象，根据玻意耳定律得： p0V1=p1V,解得：V1=5.9103 cm3 设最多能充n次，则V1=V+nV0 解得：n=19.5 所以最多可充气19次 答案：19次,【提分秘籍】 1.利用气体实验定律、理想气体状态方程解决问题的基本思路： (1)选对象：确定研究对象，一般地说，研究对象分两类：一类是热学研究对象(一定质量的理想气体)；另一类是力学研究对象(汽缸、活塞、液柱或某系统)。,(2)找参量：分析物理过程，对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程；往往需要对力学研究对象进行受力分析，依据力学规律(平衡条件或牛顿第二定律)确定压强。 (3)列方程：挖掘题目的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程；依据气体实验定律或理想气体状态方程列出方程。,2.处理“多个封闭气体”问题的技巧： (1)分别研究各部分气体，分析它们的初状态和末状态的参量。 (2)找出它们各自遵循的规律，并写出相应的方程。 (3)找出各部分气体之间压强或体积的联系关系式。 (4)联立求解。,3.分析变质量气体问题时，要通过巧妙地选择研究对象，使变质量气体问题转化为定质量气体问题，用气体实验定律求解。,【加固训练】 如图所示，内径相同的两U形玻璃管竖 直放置在空气中，中间用细软管相连。 左侧U形管顶端封闭，右侧U形管开口， 用水银将部分气体A封闭在左侧U形管 内，细软管内还有一部分气体。已知环境温度恒为27。,大气压强为76 cm Hg。稳定时，A部分气体长度为 20 cm，管内液面高度差分别为h1=10 cm、h2=12 cm。 (1)求A部分气体的压强； (2)现仅给A部分气体加热，当管内气体温度升高了 50时，A部分气体长度为21 cm，求此时右侧U形管 液面高度差h2。,【解析】(1)设左侧A部分气体压强为p1，软管内气体压强为p2，由图中液面的高度关系可知： p0=p2+h2 p2=p1+h1 代入数据解得p1=p0-(h1+h2)=54 cmHg,(2)对封闭气体A由理想气体状态方程得： 又V1=lS=20S T1=27+273 K=300 K V2=lS=21S T2=(27+273+50) K=350 K 解得：p1=60 cmHg,由于空气柱长度增加l cm 则水银柱向右侧移动l cm 因此液面高度差h1=8 cm p1=p0-(h1+h2) 解得h2=8 cm 答案：(1)54 cmHg (2)8 cm,考点4 气体状态变化的图象 【典题突破】题型1 气体状态变化的图象 【典例10】(2018西安模拟)如图甲所示为“”形 上端开口的玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气 体，上管足够长，图中玻璃管的横截面积分别为S1= 2 cm2、S2=1 cm2。封闭气体初始温度为57 ，封闭 气体长度为L=22 cm.图乙所示为封闭气体的p -V图 象。求：,(1)封闭气体初始状态的压强。 (2)若缓慢升高气体温度，升高至多少方可将所有水银全部挤入细管内。,【解题思维】 1.题型特征：气体状态变化的图象。 2.题型解码： (1)结合图象找出各个状态下的参量。 (2)应用气体实验定律或理想气体状态方程求解问题。,【解析】 (1)图中初态封闭气体的体积为： V1=LS1=44 cm3 对照图象可知此时气体压强为： p1=80 cmHg 温度： T1=(273+57)K=330 K。,(2)当水银全部进入细管后，气体将做等压变化，故从图乙可知所有水银全部挤入细管内时，封闭的气体压强为： p2=82 cmHg 体积为： V2=48 cm3,设此时的温度为T2，由理想气体状态方程 代入数据解得 T2=369 K=96 。 答案：(1)80 cmHg (2)96 ,【触类旁通】(多选)如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列判断正确的是 ( ),A.AB过程温度升高，压强不变 B.BC过程体积不变，压强变小 C.BC过程体积不变，压强不变 D.CD过程体积变小，压强变大 E.CD过程温度不变，压强变小,【解析】选A、B、D。由题图可知，在AB的过程中， 气体温度升高，体积变大，且体积与温度成正比，由 =C可知，气体压强不变，故A项正确；在BC的过 程中，体积不变，而温度降低，由 =C可知，气体压 强变小，故B项正确，C项错误；在CD的过程中，气 体温度不变，体积变小，由 =C可知，气体压强变 大，故D项正确，E项错误。,题型2 图象间的转化 【典例11】(2018成都模拟)一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C，其有关数据如p-T图象甲所示。若气体在状态A的温度为-73.15 ，在状态C的体积为0.6 m3。求：,(1)状态A的热力学温度。 (2)说出A至C过程中气体的变化情形，并根据图象提供的信息，计算图中VA的值。 (3)在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C。如果需要计算才能确定坐标值，请写出计算过程。,【解题思维】 1.题型特征：已知p-T图象，画出V-T图象。 2.题型解码： (1)结合p-T图象找出各个状态下的参量。 (2)应用气体实验定律或理想气体状态方程求解问题。,【解析】 (1)状态A的热力学温度： TA=t+273.15 K=-73.15+273.15 K=200 K (2)A至B，气体做等压升温增容变化，B至C，气体做等 容升温增压变化。由理想气体状态方程有： 得VA= =0.4 m3,(3)由盖-吕萨克定律得： 得VB= =0.4 m3=0.6 m3 B至C为等容过程，VC=VB=0.6 m3,V-T图象如图所示。 答案：(1)200 K (2)见解析 (3)见解析,【触类旁通】 一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p-T和V-T图各记录了其部分变化过程，试求：,(1)温度为600 K时气体的压强。 (2)在p-T图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整。,【解析】(1)由p-T图可知，气体由200 K400 K的过程中做等容变化，由V-T图可知，气体由400 K500 K仍做等容变化， 对应p-T图可得出：T=500 K时，气体的压强为1.25105 Pa， 由V-T图可知，气体由500 K600 K做等压变化，故T=600 K时，气体的压强仍为1.25105 Pa。,(2)在p-T图象上补充画出400 K600 K的气体状态变 化图象，如图所示。 答案：(1)1.25105 Pa (2)见解析图,【提分秘籍】 1.四种图象的比较：,2.图象问题分析技巧： (1)求解气体状态变化的图象问题，应当明确图象上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图象上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。,(2)利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析不同温度的两条等温线、不同体积的两条等容线、不同压强的两条等压线的关系。 例如：在图甲中，V1对应虚线为等容线，A、B分别是虚线与T2、T1两线的交点，可以认为从B状态通过等容升压到A状态，温度必然升高，所以T2T1。,如图乙所示，A、B两点的温度相等，从B状态到A