高中物理 第八章 气体 3 理想气体的状态方程课堂互动学案 新人教版选修3-3.doc

3理想气体的状态方程课堂互动三点剖析1.理想气体状态方程(1)理想气体是一种理想化的模型，是对实际气体的科学抽象.从宏观上讲，严格遵从气体实验三定律的气体为理想气体.气体三定律都是在压强不太大(相对大气压强)，温度不太低(相对室温)的条件下适用.(2)理想气体状态方程:或者=恒量c(恒量c仅由气体的种类和质量决定).2.理想气体状方程的导出和应用(1)导出设一定质量的理想气体从状态1(p1v1t1)变化到状态2(p2v2t2)设定中间状态c.p1v1t1pcv2 t1p2v2t2则据玻意耳定律和查理定律得.p1v1=pcv2 消去pc得(2)解题思路 明确一定质量的理想气体，找出气体的初末状态的状态参量；运用理想气体状态方程列出方程.注意单位统一，及检验答案是否合理.3.气体连接体问题 在涉及到两部分或多部分气体时，首先要以各部气体为研究对象.分别确定状态参量.再根据几部分气体的分隔特点确定各部分气体状态参量间的关系 分别对各部分气体列出理想气体的状态方程.若为变质量问题，应进行转换，变为定质量问题求解.各个击破【例1】 湖底的温度为4 ，有一球形气泡，当它从湖底升到水面时，其直径变为原来的两倍，若水面温度为27 ，压强为75 cm hg，求湖的深度？(不计水密度的变化和水的汽化，水银密度=13.6103 kg/m3,g=10 m/s2.解析：以球内的气体为研究对象p0=gh=1.02105 pa初状态：p1=p0+水ghv1=v t1=273+4末状态：p2=p0 v2=4v t2=273+27由理想气体状态方程得：，代入数据，解得：h=26.7 m答案：水深h=26.7 m类题演练 如图8-3-1所示，装有水银的细u形管与巨大的密封气罐a相连，左端封闭有一段空气柱，在气温为-23 ，空气柱长为62 cm，右端水银面比左端低40 cm，当气温升到27 时，u形管两边高度差增加了4 cm，则气罐内气体在-23 时的压强为_cmhg.图8-3-1解析：因气罐体积大，与细u形管相比，可认为状态发生变化时气体体积是不变的.气罐中的气体在t1=273 k-23 k=250 k时，压强为p1，当温度升到27 即t2=300 k时压强为p2，根据查理定律，有：p2=p1 以左边的细管中的气柱为研究对象t1=250 k，p1=p1-40,v1=62s,当t2=300 k时，p2=p244，v2=(62-)s=60s 根据理想气体状态方程代入数据整理后得：31p1-25p2=140,将p2=p1代入解得p1=140 cmhg答案：140【例2】 一个密闭的气缸，被活赛分成体积相等的左右两室，气缸壁与活塞是不导热的，它们之间没有摩擦.两室中气体温度相等，如图8-3-2所示.现利用右室的电热丝对右室中的气体加热一段时间.达到平衡后，左室的体积变为原来体积的，气体温度t1=300 k.求右室气体的温度.图8-3-2解析：设加热前，左室气体的体积为v0，温度为t0，压强为p0；加热后，气体体积为v1，温度为t1，压强为p1，则有 由题意知，加热前右室气体的体积、压强和温度也分别为v0、p0和t0.若加热后变为v2、p1和t2，则有由题意知：p1=p2,v1=v0,v2=v0+v0v0.代入式解得t2=t1=300 k=500 k.答案：右室气体的温度为500 k.【例3】 如图8-3-3是打气机模型，k1、k2是阀门，活塞向左运动时，k1关闭，k2打开，气室b内气体被打入容器a内；活塞向右运动时，k1开启，k2关闭，a内气体被封闭，而外界气体通过k1进入b内，以此往返，气体不断被充入a内.设用此打气机每次能将压强为p0、体积为v0的空气打入容积为v的容器a内，且打气过程中气体温度不变，则打了n次后，容器a内气体的压强pa=_.(打气前容器a内气体的压强为p，温度与外界气体温度相等)图8-3-