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1、第八章氣 體學(xué)案6 章末總結(jié)專題整合自我檢測網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建273.15 Km、T一定pVC過原點的傾斜直線m、V一定過原點的傾斜直線m、p一定過原點的傾斜直線m一定一、氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用1.玻意耳定律、查理定律、蓋呂薩克定律可看成是理想氣體狀態(tài)方程在T恒定、V恒定、p恒定時的特例.2.正確確定狀態(tài)參量是運用氣體實驗定律的關(guān)鍵.求解壓強(qiáng)的方法:(1)在連通器內(nèi)靈活選取等壓面,由兩側(cè)壓強(qiáng)相等列方程求氣體壓強(qiáng).(2)也可以把封閉氣體的物體(如液柱、活塞、氣缸等)作為力學(xué)研究對象,分析受力情況,根據(jù)研究對象所處的不同狀態(tài),運用平衡條件或牛頓第二定律列式求解.專題整合3.注意氣體實驗
2、定律或理想氣體狀態(tài)方程只適用于一定質(zhì)量的氣體,對打氣、抽氣、灌氣、漏氣等變質(zhì)量問題,巧妙地選取研究對象,使變質(zhì)量的氣體問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量的氣體問題.圖1(1)恒溫?zé)嵩吹臏囟萒;解析設(shè)左、右活塞的質(zhì)量分別為M1、M2,左、右活塞的橫截面積均為S由活塞平衡可知:p0SM1g (2)重新達(dá)到平衡后,左氣缸中活塞上方氣體的體積Vx.例2如圖2所示,一定質(zhì)量的氣體放在體積為V0的容器中,室溫為T0300 K,有一光滑導(dǎo)熱活塞C(不占體積)將容器分成A、B兩室,B室的體積是A室的兩倍,A室容器上連接有一U形管(U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計),兩邊水銀柱高度差為76 cm,右室容器中連接有一閥門K,可與大氣相通
3、(外界大氣壓等于76 cmHg)求:圖2(1)將閥門K打開后,A室的體積變成多少?(2)打開閥門K后將容器內(nèi)的氣體從300 K分別加熱到400 K和540 K時,U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差各為多少?解析假設(shè)打開閥門后,氣體從T0300 K升高到T時,活塞C恰好到達(dá)容器最右端,即氣體體積變?yōu)閂0,壓強(qiáng)仍為p0,即等壓過程.答案015.2 cm要會識別圖象反映的氣體狀態(tài)的變化特點,并且熟練進(jìn)行圖象的轉(zhuǎn)化,理解圖象的斜率、截距的物理意義.當(dāng)圖象反映的氣體狀態(tài)變化過程不是單一過程,而是連續(xù)發(fā)生幾種變化時,注意分段分析,要特別關(guān)注兩階段銜接點的狀態(tài).二、氣體的圖象問題1.等溫線圖32.等容線在pT圖象中
4、,直線的斜率越大,體積越小,如圖4所示,V2V1.3.等壓線在VT圖象中,直線的斜率越大,壓強(qiáng)越小,如圖5所示p2p1.圖4圖5例3一定質(zhì)量的理想氣體,在狀態(tài)變化過程中的pT圖象如圖6所示.在A狀態(tài)時的體積為V0,試畫出對應(yīng)的VT圖象和pT圖象.圖6VT圖象和pV圖象分別如圖甲、乙所示.針對訓(xùn)練如圖7所示,一根上細(xì)下粗、粗端與細(xì)端都均勻的玻璃管上端開口、下端封閉,上端足夠長,下端(粗端)中間有一段水銀封閉了一定質(zhì)量的理想氣體.現(xiàn)對氣體緩慢加熱,氣體溫度不斷升高,水銀柱上升,則被封閉氣體體積和熱力學(xué)溫度的關(guān)系最接近下圖中的()圖71.(氣體實驗定律的應(yīng)用)容積為1 L的燒瓶,在壓強(qiáng)為1.0105
5、 Pa時,用塞子塞住,此時溫度為27 ;當(dāng)把它加熱到127 時,塞子被打開了,稍過一會兒,重新把塞子塞好(塞子塞好時瓶內(nèi)氣體溫度仍為127 ,壓強(qiáng)為1.0105 Pa),把273 視作0 K.求:(1)塞子打開前,燒瓶內(nèi)的最大壓強(qiáng);自我檢測答案1.33105 Pa(2)最終瓶內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原瓶內(nèi)氣體質(zhì)量的比值.2.(氣體實驗定律及其圖象問題)內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不計質(zhì)量的活塞封閉壓強(qiáng)為1.0105 Pa、體積為2.0103 m3的理想氣體,現(xiàn)在活塞上方緩慢倒上沙子,使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼囊话耄缓髮飧滓瞥鏊?,緩慢加熱,使氣體溫度變?yōu)?27 .圖8(
6、1)求氣缸內(nèi)氣體的最終體積;解析在活塞上方倒沙的全過程中溫度保持不變,即p0V0p1V1在緩慢加熱到127 的過程中壓強(qiáng)保持不變,則1.47103 m3答案1.47103 m3(2)在圖8上畫出整個過程中氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化(外界大氣壓強(qiáng)為1.0105 Pa).解析整個過程中氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化如圖所示3.(氣體實驗定律及圖象問題)1 mol的理想氣體,其狀態(tài)變化的pV圖象如圖9所示,請畫出對應(yīng)的狀態(tài)變化的pT圖象和VT圖象.圖9解析1 mol的理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(1 atm,273 K)的體積是22.4 L,所以狀態(tài)A的溫度是273 K.A到B的過程是等容變化,壓強(qiáng)增大1倍,則溫度升高1倍,所以B的溫度是546 K.因此,pT圖象和VT圖象分別如圖甲、乙所示.