第8章-章末分层突破

1、.章末分层打破自我校对平均动能开尔文Kt273 K频繁碰撞温度体积平均动能密集程度pVCCC气体实验定律温度C均等中间多，两头少封闭气体压强的计算方法封闭气体压强的计算是应用气体实验定律的根底，大致可分为液体封闭气体压强的计算和固体封闭气体压强的计算1平衡时液体封闭气体压强的计算：液体封闭气体压强的计算的典型问题是水银柱封闭气体压强的计算，采用的方法主要有： 1取等压面法：即根据同种液体在同一程度液面处压强相等，在连通器内灵敏选取等压面，由两侧压强相等列方程求解压强例如，在图8­1中，C、D在同一液面处，两点压强相等，所以封闭气体的压强pp0gh其中h为液面间的竖直高度差，不一定是液

2、柱的长度图8­12参考液片法：通常是在液体的最低点选取假想的液体薄片自身重力不计为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程消去面积，得到液片两侧压强相等，进而求得封闭气体的压强如下图，设U形管的横截面积为S，在其最低处取一液片B，由其两侧受力平衡可知：pSgh0Sp0Sgh0SghS即得pp0gh2平衡时固体封闭气体压强的计算：固体封闭气体压强计算的典型问题是汽缸和活塞封闭气体压强的计算，通常选活塞或汽缸为研究对象，对其进展受力分析，列平衡方程求封闭气体的压强3容器加速运动时，封闭气体压强的计算：当容器加速运动时，通常选与气体相关联的液体柱、固体等做研究对象，分析研究对象的受力情

3、况，再根据运动情况，根据牛顿第二定律列方程，可求得封闭气体的压强如图8­2所示，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置玻璃管的下部封有长l125.0 cm的空气柱，中间有一段长l225.0 cm 的水银柱，上部空气柱的长度l340.0 cm.大气压强为p075.0 cmHg.现将一活塞图中未画出从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l120.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的间隔 图8­2【解析】研究玻璃管上、下两端封闭气体的初态和末态的状态参量，根据大气压强和水银柱长可求出封闭气体的压强，结合玻意耳定律求解以cmHg为压强单位在活塞下推前，玻璃

4、管下部空气柱的压强为p1p0l2设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1，由玻意耳定律得p1l1p1l1如图，设活塞下推间隔 为l，那么此时玻璃管上部空气柱的长度为l3l3l1l1l设此时玻璃管上部空气柱的压强为p2，那么p2p1l2由玻意耳定律得p0l3p2l3由至式及题给数据解得l15.0 cm.【答案】15.0 cm应用状态方程讨论变质量问题分析变质量问题时，可以通过巧妙地选择适宜的研究对象，使这类问题转化为一定质量的气体问题，用相关规律求解1充气问题：向球、轮胎等封闭容器中充气是一个典型的变质量的气体问题。只要选择容器内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可把充气过程中的气体质量变化的

5、问题转化为定质量问题2抽气问题：沉着器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，可把抽气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量问题3分装问题：将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看成整体来作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题4漏气问题：容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，不能用相关方程求解假如选漏出的气体和容器内剩余气体为研究对象，便可使问题变成一定质量的气体状态变化，再用相关方程求解即可一只两用活塞气筒的原

6、理如图8­3所示打气时如图甲，抽气时如图乙，其筒内体积为V0，现将它与另一只容积为V的容器相连接，气筒和容器内的空气压强为p0，气筒和容器导热性能良好，当分别作为打气筒和抽气筒时，活塞工作n次后，在上述两种情况下，容器内的气体压强分别为多少？甲乙图8­3【解析】打气时，活塞每推动一次，把体积为V0、压强为p0的气体推入容器内，假设活塞工作n次，就是把压强为p0、体积为nV0的气体推入容器内、容器内原来有压强为p0、体积为V的气体，如今全部充入容器中，根据玻意耳定律得：p0VnV0pV所以pp01np0抽气时，活塞每拉动一次，把容器中的气体的体积从V膨胀为VV0，而容器中的气

7、体压强就要减小，活塞推动时，将抽气筒中的V0气体排出，而再次拉动活塞时，将容器中剩余的气体从V又膨胀到VV0，容器内的压强继续减小，根据玻璃耳定律得：第一次抽气：p0Vp1VV0，那么p1p0第二次抽气：p1Vp2VV0那么p2p12p0那么第n次抽气后：pnnp0【答案】p0，np0气体状态变化的图象问题1.常见的有p ­V图象、V ­T图象、p ­T图象三种2要可以识别p ­V图象、p ­T图象、V ­T图象中的等温线、等容线和等压线，能从图象上解读出状态参量和状态变化过程3根据理想气体状态方程C，得到V·T或p

8、3;T，认识p ­图象、V ­T图象、p ­T图象斜率的意义4作平行于横轴或纵轴的平行线，与同一坐标系内的两条p ­V线或p­线，或两条V ­T线或两条p ­T线交于两点，两点横坐标或纵坐标一样，根据纵坐标或横坐标关系，比较第三物理量的关系如图8­4所示，1、2、3为一定质量理想气体在p­V图中的三个状态该理想气体由状态1经过程123到达状态3，其中23之间图线为双曲线状态1的参量为p11.0×105 Pa，V12 L，T1200 K.图8­4 1假设状态2的压强p24.0×

9、105 Pa，那么温度T2是多少？2假设状态3的体积V36 L，那么压强p3是多少？【解析】112是等容变化由查理定律得：T2T1800 K223是等温变化由玻意耳定律p2V2p3V3得：p3×105 Pa.【答案】1800 K2×105 Pa如图8­5所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，那么该气体压强变化情况是图8­5A从状态c到状态d，压强减小B从状态d到状态e，压强增大C从状态e到状态a，压强减小D从状态a到状态b，压强不变E从状态b到状态c，压强减小【解析】在V ­T图象中等压线是过坐标原点的直线由理想气体状

10、态方程知.可见，当压强增大，等压线的斜率k变小由题图可确定pa<pepdpcpb.【答案】ACE解决图象问题应注意的几个问题1看清坐标轴，理解图象的意义：图象上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图象上的一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程2观察图象，弄清图象中各量的变化情况，看是否属于特殊变化过程，如等温变化、等容变化或等压变化3假设不是特殊过程，可在坐标系中作特殊变化的图象如等温线、等容线或等压线实现两个状态的比较4涉及微观量的考察时，要注意各宏观量和相应微观量的对应关系1.对于一定量的稀薄气体，以下说法正确的选项是A压强变大时，分子热运动必然变

11、得剧烈B保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C压强变大时，分子间的平均间隔 必然变小D压强变小时，分子间的平均间隔 可能变小E保持压强不变时，分子间的平均间隔 可能变大【解析】压强变大时，气体的温度不一定升高，分子的热运动不一定变得剧烈，应选项A错误；压强不变时，假设气体的体积增大，那么气体的温度会升高，分子热运动会变得剧烈，应选项B、E正确；压强变大时，由于气体温度不确定，那么气体的体积可能不变，可能变大，也可能变小，其分子间的平均间隔 可能不变，也可能变大或变小，应选项C错误；压强变小时，气体的体积可能不变，可能变大也可能变小，所以分子间的平均间隔 可能不变，可能变大，可能变小应选项D正

12、确【答案】BDE2一氧气瓶的容积为0.08 m3，开场时瓶中氧气的压强为20个大气压某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气假设氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天【导学号：11201957】【解析】设氧气开场时的压强为p1，体积为V1，压强变为p22个大气压时，体积为V2.根据玻意耳定律得p1V1p2V2重新充气前，用去的氧气在p2压强下的体积为V3V2V1设用去的氧气在p01个大气压压强下的体积为V0，那么有p2V3p0V0设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为V，那么氧气可用的天数为NV0/V联立式，并代入数

13、据得N4天【答案】4天3.如图8­6，容积均为V的汽缸A、B下端有细管容积可忽略连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3；B中有一可自由滑动的活塞质量、体积均可忽略初始时，三个阀门均翻开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强到达大气压p0的3倍后关闭K1.室温为27 ，汽缸导热图8­61翻开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；2接着翻开K3，求稳定时活塞的位置；3再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ，求此时活塞下方气体的压强【解析】1设翻开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1.依题意，被活塞分开的两部

14、分气体都经历等温过程由玻意耳定律得p0Vp1V13p0Vp12VV1联立式得V1p12p0.2翻开K3后，由式知，活塞必定上升设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2V22V时，活塞下气体压强为p2.由玻意耳定律得3p0Vp2V2由式得p2p0 由式知，翻开K3后活塞上升直到B的顶部为止；此时p2为p2p0.3设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1300 K升高到T2320 K的等容过程中，由查理定律得将有关数据代入式得p31.6p0.【答案】12p02上升直到B的顶部31.6 p04一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb.空气在1个大气压、温度为T0时的密度为0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g.1求该热气球所受浮力的大小；2求该热气球内空气所受的重力；3设充气前热气球的质