第八章 气体章末复习

1、第八章第八章 气体章末复习气体章末复习常考题型常考题型气气 体体压强的计算压强的计算理想气体状态方程应用理想气体状态方程应用 （气体定律）（气体定律） 状态参量比较（状态参量比较（P、V、T)液柱类液柱类活塞气缸活塞气缸类类定质量（液柱、活塞类）定质量（液柱、活塞类）变质量变质量图像图像图像转化图像转化一、封闭气体压强的计算一、封闭气体压强的计算. . 液柱类（求解步骤）：液柱类（求解步骤）：1.1.选取假想的一个液面（最低液面）为研究对象选取假想的一个液面（最低液面）为研究对象2.2.分析液面两侧压强情况，得到压强平衡方程分析液面两侧压强情况，得到压强平衡方程3.3.解方程，求得气体压强解方

2、程，求得气体压强. . 活塞气缸类（求解步骤）活塞气缸类（求解步骤）：对固体（气缸或活塞）进行受力分析。然后根据平衡条件求解对固体（气缸或活塞）进行受力分析。然后根据平衡条件求解。例：如图所示例：如图所示，活塞质量为活塞质量为m，缸套质量为缸套质量为M，通过弹簧吊放在地上通过弹簧吊放在地上，气缸内封住一定质量的空气气缸内封住一定质量的空气，缸套与活塞无摩擦缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为活塞截面积为S，大大气压强为气压强为p0，则则()A气缸内空气的压强等于气缸内空气的压强等于p0S(Mg)S(Mg)B气缸内空气的压强等于气缸内空气的压强等于p0S(mg)S(mg)C内外空气对缸套的作用力为内外

3、空气对缸套的作用力为(Mm)gD内外空气对活塞的作用力为内外空气对活塞的作用力为mg2应用理想气体状态方程解题的一般思路：应用理想气体状态方程解题的一般思路：(1)选对象：气体在状态变化过程中质量必须保持一定。选对象：气体在状态变化过程中质量必须保持一定。(2)认过程，找参量：确定研究对象（气体）经历的过程，找出气体初末认过程，找参量：确定研究对象（气体）经历的过程，找出气体初末状态参量（状态参量（p、V、T），压强求解是关键。，压强求解是关键。(3)列方程：根据初末状态参量列出理想气体状态方程（或特例）求解列方程：根据初末状态参量列出理想气体状态方程（或特例）求解。例：一质量为例：一质量为2

4、m2m的气缸，用质量为的气缸，用质量为m m的活塞封有一定质量的理想气体，的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸开口向上且通过活塞悬挂静止时，空气柱长度为当气缸开口向上且通过活塞悬挂静止时，空气柱长度为L1L1（如图甲所（如图甲所示）现将气缸旋转示）现将气缸旋转180180悬挂缸底静止（如图乙所示），已知大气压悬挂缸底静止（如图乙所示），已知大气压强为强为P0P0，活塞的横截面积为，活塞的横截面积为S S，气缸与活塞之间不漏气且无摩擦，整个，气缸与活塞之间不漏气且无摩擦，整个过程封闭气体温度不变求：图乙中空气柱的长度过程封闭气体温度不变求：图乙中空气柱的长度L L例:如图，一端封闭、粗细均匀的U

5、形玻璃管开口向上竖直放置，用水银将一段气体封闭在管中当温度为280 K时，被封闭的气柱长L22 cm，两边水银柱高度差h16 cm，大气压强p076 cmHg.(1)为使左端水银面下降3 cm，封闭气体温度应变为多少？(2)封闭气体的温度重新回到280 K后，为使封闭气柱长度变为20 cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？解析：解析：(1)初态压强p1(7616)cmHg60 cmHg.末态时左右水银面高度差为(1623)cm10 cm，压强p2(7610)cmHg66 cmHg.由理想气体状态方程：T1(p1V1)T2(p2V2)，解得T2p1V1(p2V2T1)6022(6625)280

6、 K350 K.(2)设加入的水银高度为l，末态时左右水银面高度差h(1622)l.由玻意耳定律：p1V1p3V3.式中p376(20l)，解得：l10 cm.答案：答案：(1)350 K(2)10 cm3.3.应用状态方程处理变质量问题应用状态方程处理变质量问题思路：分析变质量问题时，可以通过巧妙地选择合适的研究对象，使思路：分析变质量问题时，可以通过巧妙地选择合适的研究对象，使这类问题转化为一定质量的气体问题，用相关规律求解。这类问题转化为一定质量的气体问题，用相关规律求解。可能用到的公式：可能用到的公式：注：P0、V0、T0分别表示整个气体的压强、体积和热力学温度，P1、V1、T1表示其

7、中一部分气体单独存在的压强、体积和热力学温度例：一氧气瓶的容积为例：一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为开始时瓶中氧气的压强为20个大气压个大气压.某实验室每天消耗某实验室每天消耗1个大气压的氧气个大气压的氧气0.36 m3.当氧气当氧气瓶中的压强降低到瓶中的压强降低到2个大气压时个大气压时，需重新充气需重新充气.若氧气的温度若氧气的温度保持不变保持不变，则这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少则这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少解析：设氧气开始时的压强为p1，体积为V1，压强变为p2（两个大气压）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p

8、2压强下的体积为V3V2V1设用去的氧气在p0（1个大气压）压强下的体积为V0，则有p2V3p0V0设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为V，则氧气可用的天数为N联立式，并代入数据得N4（天）.答案：4天 思路：要明确图像的五要素：思路：要明确图像的五要素：轴、轴、 点点 、线、线、 斜率斜率 、面积、面积各表各表示什么物理意义，然后根据有关物理规律（公式）去分析解决问题。示什么物理意义，然后根据有关物理规律（公式）去分析解决问题。轴：即要明确题目中的横轴和纵轴各表示什么意义轴：即要明确题目中的横轴和纵轴各表示什么意义点：图像上的一个点表示气体的一个平衡状态。点：图像上的一个点表示气体的一个平衡状态。线：图像上的线段表示气体变化的一个过程。线：图像上的线段表示气体变化的一个过程。斜率：不同图像的斜率意义不同，比如斜率：不同图像的斜率意义不同，比如PTPT图像斜率表示体积图像斜率表示体积V V三、气体图像三、气体图像2.2.三种气体状态变化图象的比较三种气体状态变化图象的比较例：例：(多选多选)一定质量的理想气体经过如图所示的一系列过程一定质量的理想气体经过如图所示的一系列过程，下列下列说法中正确的是说法中正