高二物理理想气体状态方程1

用心 爱心 专心 理想气体状态方程理想气体状态方程 1 典型例题解析典型例题解析 例例 1 钢筒内装有 3kg 气体 当温度为 23 压强为 4atm 如果用 掉 1kg 气体后温度升高到 27 求筒内气体压强 解析 解析 以 2kg 气体为研究对象 设钢筒容积为 V 初状态时 p1 末状态时 4 atmVVT250 KVVT300K 1122 2 3 p2 由理想气体的状态方程 得 p V T p V T p V T V T 11 1 22 2 112 21 23004 p 3250 atm3 2atm 2 点拨 点拨 解决此题的关键是如何选取研究对象 方法较多 研究对象选择 的好 解答会变得简便 例例 2 如图 13 52 所示 用销钉将活塞固定 A B 两部分体积比为 2 1 开始时 A 中温度为 127 压强为 1 8 atm B 中温度为 27 压强 为 1 2atm 将销钉拔掉 活塞在筒内无摩擦滑动 且不漏气 最后温度均为 27 活塞停止 求气体的压强 解析 解析 对 A 部分气体 p1 1 8atm V1 2V T1 400K ppVT300K 111 对 B 部分气体 p2 1 2 atm V2 V T2 300K p2 p V2 T2 300K 根据理想气体的状态方程 得 p V T p V T 11 1 22 2 对 对 A B pV T pV T pV T pV T 1 1 1 1 2 2 2 2 2 用心 爱心 专心 V1 V2 3V 将数据代入联解 得 p 1 3atm 点拨 点拨 此题中活塞无摩擦移动后停止 A B 部分气体压强相等 这是隐 含条件 两部分气体还受到容器的几何条件约束 发掘题中的隐含条件是顺 利解题的关键 例例 3 一定质量的理想气体处于某一初始状态 若要使它经历两个状 态变化过程 压强仍回到初始的数值 则下列过程可以实现的有 A 先等容降温 再等温压缩 B 先等容降温 再等温膨胀 C 先等容升温 再等温膨胀 D 先等温膨胀 再等容升温 点点拨拨 由于一定质量的理想气体 可先设一初态 pV T CpV 00 T0 再根据选项中各量的变化 看是否可回到 p0 也可借助图象 从图象上 直观地看出选项是否符合题意 参考答案 参考答案 ACD 例例 4 某容器内装有氮气 当温度为 273 时 其压强为 2 10 10Pa 试估算容器中 1 cm3气体中的分子数和分子间的平均距离 点拨 点拨 估算在非标准状态下 气体的分子密度和分子间的平均距离 可 依据在标准状况下的分子密度 应用理想气体的密度方程求解 显得容易 参考答案 参考答案 n 2 7 104 d 3 3 10 2cm 跟踪反馈跟踪反馈 1 一定质量的理想气体 当温度为 127 时 压强为 4atm 当温度变为 27 时 压强为 2 atm 在此状态变化过程中 A 气体密度不变 B 气体的体积增大 C 气体分子平均动能不变 D 气体内能减小 2 向固定容器内充气 当气体压强为 p 温度为 27 时 气体的密度为 当温度为 327 气体压强为 1 5p 时 气体的密度为 A 0 25 B 0 5 C 0 75 D 用心 爱心 专心 3 为了使水艇浮起 必须把空气压入充满水的箱中 将水从箱中排 出 如果空气是在水面下 15m 温度是 3 时压进水箱中去的 而这些空气是 由温度为 17 压强为 1 2 107Pa 容积为 20L 的钢筒中放出来的 那么 一钢筒压缩空气可以排出多少水 已知水面空气的压强是 1 0 105Pa 4 人呼吸时每分钟需要吸入空气的质量是一定的 每次呼出和吸入的空 气体积也是一定的 如果人在平地上 当大气压是 9 8 104Pa 温度是 27 时 每分钟要吸气 2