《气体实验定律的综合应用》课件

微专题气体实验定律的综合应用合作探究·能力素养全提升学以致用·随堂检测全达标合作探究·能力素养全提升探究一理想气体的图像问题核心归纳一定质量的气体不同图像的比较项目图像特点等温变化pV＝CT(其中C为恒量)，即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远等容变化等压变化应用体验例1(多选)一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da，这四段过程在p­T图像上都是直线段，ab和cd的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，由图可以判断(

)A．ab过程中气体体积不断减小B．bc过程中气体体积不断减小C．cd过程中气体体积不断增大D．da过程中气体体积不断增大答案：BD

例2一定质量的理想气体由状态A经一系列过程变为状态D，其有关数据如图甲所示，状态D的压强是2×104Pa.(1)求状态A的气体压强．(2)请在图乙中画出该状态变化过程的p­T图像，并分别标出A、B、C、D各个状态，不要求写出计算过程．答案：(1)4×104Pa

(2)见解析

针对训练1.一定质量的理想气体的p­t图像如图所示，气体从状态A到状态B的过程中，体积(

)A．一定不变B．一定减小C．一定增大D．不能判断怎样变化答案：D解析：题目中给出的图线是p­t(摄氏温度)图，而不是p­T图，若p­t图中的图线的延长线通过(－273℃，0)，p­T图像中的图线的延长线过原点，则该图线为等容线，如图甲、乙所示，因题中无法确定p­t图像中图线的延长线是否过(－273℃，0)，所以无法判断A到B变化过程中气体体积如何变化，故D正确．2．一定质量的理想气体，经过一系列如图所示的过程，下列说法中正确的是(

)A．a→b过程中，气体体积减小，压强减小B．b→c过程中，气体压强不变，体积增大C．c→a过程中，气体内能增加，体积不变D．c→a过程中，气体压强增大，体积减小答案：C

探究二关联气体问题的处理核心归纳应用理想气体状态方程解决两部分气体的关联问题时要注意：(1)要把两部分气体分开对待，分别对每一部分气体分析初、末状态的p、V、T情况，分别列出相应的方程(应用相应的定律、规律)，切不可将两部分气体视为同一气体的两种状态．(2)要找出两部分气体之间的联系，如平衡时压强相等、总体积不变等．(3)在涉及气体的内能、分子势能的问题中要特别注意该气体是否为理想气体；在仅涉及气体的状态参量关系时往往将实际气体当成理想气体处理，但这时要关注的是气体是否满足一定质量这一条件．应用体验例3[2022·河北邢台高二下月考]粗细均匀的U形管中装有水银，左管上端有一活塞P，右管上端有一阀门S，开始时活塞位置与阀门等高，如图所示，阀门打开时，管内两边水银柱等高，两管空气柱长均为l＝20cm，此时两边空气柱温度均为27℃，外界大气压为p0＝75cmHg，若将阀门S关闭以后，把左边活塞P慢慢下压，直至右边水银上升5cm，在活塞下压过程中，使右管空气柱的温度始终保持在27℃，并使左管内空气柱的温度上升到57℃，求此时左管内空气柱的长度．答案：15cm

答案：(1)1.32×105Pa

(2)51℃

根据极限法，由于管上段空气柱压强p2较下段空气柱压强p1小，设想p2趋于零，即上部近似认为是真空，于是立即得到，温度T升高，水银柱向上移动．2．极限法所谓极限法就是将问题推向极端．如在讨论压强大小变化时，将变化较大的压强推向无穷大，而将变化较小的压强推向零．这样可使复杂的问题变得简单明了．如图所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内有一长为h的水银柱，水银柱将管内气体分为两部分．已知l2＝2l1.若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱将如何运动？(设原来温度相同)应用体验例5如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度H1>H2，水银柱长度h1>h2.今使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是(

)A．均向下移动，A管移动较多B．均向上移动，A管移动较多C．A管向上移动，B管向下移动D．均向下移动，B管移动较多答案：A

针对训练4.[2022·湖北四地七校高二联考](多选)如图，一内壁光滑、竖直放置的密闭汽缸内，一个质量为m的活塞将汽缸内气体分为上、下两部分，即气体A和B，原来活塞恰好静止，两部分气体的温度相同，现在将两部分气体同时缓慢升高相同温度，则(

)A．活塞将静止不动B．活塞将向上移动C．A气体的压强改变量比B气体的压强改变量大D．A气体的压强改变量与B气体的压强改变量相同答案：BD

学以致用·随堂检测全达标1.如图所示是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的体积与热力学温度关系的V-T图像．则图中关于此过程的压强与热力学温度关系的p-T图像正确的是(

)答案：D解析：由V-T图像可知，从状态A到状态B的过程中，气体体积不变，温度升高，压强变大，从状态B到状态C的过程中，温度不变，体积减小，压强变大．在p-T图像中，过原点的直线为等容线，结合给定的四个p-T图像可知，D符合题意．2.如图所示，D→A→B→C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．D→A是一个等温过程B．A→B是一个等温过程C．A与B的状态参量相同D．B→C体积减小，压强减小，温度不变答案：A

3.如图所示，两端封闭且内径均匀的直玻璃管水平放置，左、右两端空气柱的体积关系为V左<V右，温度均为20℃，现将右端空气柱降为0℃，左端空气柱降为10℃，则管中水银柱将(

)A．不动B．向左移动C．向右移动

D．无法确定是否移动答案：C

4.如图所示，竖直放置、开口向上的汽缸A与水平放置的汽缸B均导热良好，底部连通，在汽缸A内，两汽缸的连接处有固定卡口，两厚度及质量均不计的导热活塞各密封一定质量的理想气体，A底部设有加热丝，能同步加热A、B中的气体，使两部分气体的温度始终保持相同．初始时，A、B中气体的压强均与外界大气压p0相等，活塞离底部的距离分别为4L、L，两汽缸的横截面积均为S，外界温度保持t＝27℃不变，整个装置不漏气且不计一切摩擦，重力加速度为g.(1)若只在A中活塞上放置重物，使B中活塞移动到中间位置，求所放重物的质量m；

(2)保持(1)问中所放重物的质量不变，通过加热丝加热气体，使两部分气体的温度均升高