最新高中物理3-3气体的等温变化

气体的等温变化1实验得到：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积v成反比，所以p-v图线是双曲线，但不同温度下的图线是不同的。如图是一定质量的气体分别在t1、t2温度下等温变化的p-v图线，其中温度较高的是_。2一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积v成反比。这就是波意耳定律。如果某部分气体保持温度不变，压强从p1变化到p2，相应的体积从v1变化到v2，则根据玻意耳定律，有_3应用波意耳定律解决有关气体状态变化的问题时，首先要确定哪一部分气体作为研究对象，然后分析这部分气体状态变化的过程，确定变化过程的初、末状态参量，再根据玻意耳定律建立各参量间的关系，解得所要求的参量。范例精析例1: 如图所示,在大气中的一个汽缸中封闭有一定的气体,汽缸的活塞的质量m=2kg,面积s=20cm2.若大气压强取p0=1105Pa,则汽缸中气体的压强是多大?(g取10m/s2) 解析：汽缸中气体对容器壁有压力的作用,由于活塞除气体压力外,其余受力都已知,所以我们可以选择活塞进行受力分析(如图). 由于活塞处于静止状态,所以它受到的合力为零,有: p0s+mg=ps,p=p0+mg/s=1.1105Pa本题为求气体的压强,我们选择了受气体压力作用的活塞为研究对象,根据活塞的平衡,列出平衡方程式求解.该题若选汽缸体为研究对象,则由于缸体除受气体压力外的其它力不清楚,就无法求解. 拓展：若汽缸和活塞一起以加速度a=2m/s2向上做匀加速运动，则汽缸内气体压强为多大？解析：仍然选取活塞为研究对象，有：ps-（p0s+mg）=map=p0+m（g+a）/s=1.12105Pa1、汽缸活塞和连杆的质量为m，缸体的质量为M，活塞横截面积为s。当汽缸静止在水平地面上时，汽缸中封闭气体的高度为l1，现用力提连杆使整个汽缸离开地面而保持静止，此时汽缸中封闭气体的高度为l2。求l1与l2的比值。（大气压强为p0，活塞与汽缸间摩擦不计）解析：提起活塞连杆过程中，汽缸内气体压强与体积发生了变化，此过程中可以认为气体温度保持不变。 当汽缸静止在水平地面上时，气体的压强为p1，根据活塞的平衡有： ，得：，此时气体的体积v1=l1s 当汽缸被提起并静止后，气体压强为p2，根据汽缸体的平衡有： ，得：，此时气体的体积v2=l2s根据玻意耳定律： 即： 解得：拓展：本题的关键是分析气体状态变化的初、末状态参量。在确定气体压强时，由于活塞和汽缸体受力情况都清楚，所以都可以选择作为研究对象。初状态活塞受力情况简单一点，选活塞研究方便一点，而末状态汽缸体的受力情况较简单，选汽缸体研究相对较方便。通过这个题我们可以明确选定研究对象的意义和方法。2、 有一个皮球容积为v=2升，内有1个大气压的空气。现用体积是v0=0.125升的打气筒给皮球打气，若要使皮球内空气的压强达到2个大气压，需要打气多少次？（忽略空气温度的变化）解析 本题看似一个气体质量变化的问题，但若将需要打入皮球的空气和原来皮球内的空气一起作为研究对象，则气体的质量保持不变，忽略空气温度的变化，气体符合玻意耳定律。设需要打气n次，可以用图来表示气体的变化情况。初状态：，末状态：，根据玻意耳定律：有：解得：次3.列图中，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，各图中正确描述一定质量的气体不是等温变化的是(D)4.如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是(ABD)A从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比B一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的C由图可知T1T2D由图可知T1T25.如图所示是某气体状态变化的pV图象，则下列说法中正确的是(BCD)A气体作的是等温变化B从A至B气体的压强一直减小C从A至B气体的体积一直增大D气体的三个状态参量一直都在变6.如图所示，DABC表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是(A)ADA是一个等温过程BAB是一个等温过程CA与B的状态参量相同DBC体积减小，压强减小，温度不变7、如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压