专题封闭气体压强计算
液柱封闭气体压强的计算
液柱封闭气体压强的计算
液柱封闭气体压强的计算可以使用下面的公式：
P = ρgh + P₀
其中，P 是液柱封闭气体的压强（单位为帕斯卡），ρ 是液体密度（单位为千克/立方米），g 是重力加速度（单位为米/秒的平方），h 是液柱高度（单位为米），P₀是大气压强（单位为帕斯卡）。
这个公式的基本思想是，液柱的质量会产生一定的重力作用，压缩周围的气体，从而增加气体压强。
液柱高度越高，压强也会越大。
需要注意的是，在使用这个公式计算液柱封闭气体压强时，需要保证大气压强 P₀的值是恰当的，因为这个值会对最终的计算结果产生影响。
密封容器中的气体压强
密封容器中的气体压强在化学和物理领域中，密封容器中的气体压强是一个重要的概念。
本文将深入探讨密封容器中气体压强的形成原理、计算方法以及其在实际应用中的重要性。
一、气体压强的形成原理在一个密封的容器中，气体分子不断地运动、碰撞。
当气体分子与容器壁碰撞时，会对容器施加压力，从而形成气体的压强。
这种压强是由气体分子运动速度、密度以及容器大小所决定的。
二、气体压强的计算方法1. 动理论根据动理论，我们可以使用理想气体状态方程来计算气体压强。
理想气体状态方程可以表达为PV = nRT，其中P表示气体的压强，V表示容器的体积，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数，T表示气体的温度。
2. 性质和状态除了使用理想气体状态方程来计算气体压强外，我们还可以根据气体的性质和状态来进行计算。
比如，当气体被限制在一个封闭容器内，并且温度保持恒定不变时，我们可以使用以下公式来计算气体压强：P = F/A，其中P表示气体的压强，F表示气体对容器壁的力，A表示容器壁的面积。
三、密封容器中气体压强的重要性密封容器中的气体压强在许多实际应用中都扮演着重要的角色。
以下是一些例子：1. 容器和管道设计在工程设计中，了解容器和管道中的气体压强对于有效设计和安全运行是至关重要的。
通过计算和控制气体压强，我们可以预防容器和管道的爆炸、泄漏等事件的发生。
2. 化学反应很多化学反应需要在特定的气体压强下进行。
通过控制反应容器中的气体压强，我们可以调节反应速率、平衡反应以及改变产物的选择性。
3. 医疗应用在某些医疗应用中，如氧气供应和人工通气，对密封容器中的气体压强有严格要求。
正确控制和维持气体压强可以对患者的健康和生命起到关键的作用。
4. 气象气候研究了解大气中不同高度的气体压强变化对于气象和气候研究至关重要。
通过观测和分析不同高度处气体压强的变化，我们可以预测天气、研究气候变化等。
综上所述，密封容器中的气体压强在理论研究和实际应用中都具有重要意义。
密闭气体压强的计算PPT课件
P—帕 h—米
P =? cmHg（柱）
h
h
h
①
P =P0
②
P =P0+ρgh
③
P =P0- ρgh
5
连通器原理：同种液体在同一高度压强相等
h
h
h
④
P =P0- ρgh
⑤
P =P0- ρgh
⑥
P =P0+ρgh
帕斯卡定律：加在密闭静止液体（或气体）上的压强能够大
小不变地由液体（或气体）向各个方向传递（注意：适用于密
(pA＋ph0)S＝(p0＋ph＋ph0)S.即pA＝p0＋ph.
（3）受力平衡法：选与封闭气体接触的液柱为研究对象进行
受力分析，由F合＝0列式求气体压强．
4
பைடு நூலகம்
例题1：下列各图装置均处于静止状态。设大气压强为P0，用 水银（或活塞）封闭一定量的气体在玻璃管（或气缸）中，
求封闭气体的压强P
P =ρgh
PAP0h1 cmHg柱
PBP0h2 cmHg柱
7
二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算
求用固体（如活塞等）封闭在静止容器内的 气体压强，应对固体（如活塞等）进行受力 分析。然后根据平衡条件求解。
m S
m S
9
⑦ m
S
气体对面的压力与面垂直: F=PS
PS PS = P0S+mg
⑧
S′
m S
P0S G
闭静止的液体或气体） 6
例题2：玻璃管与水银封闭两部分气体A和B。设大气压强
为P0=76cmHg柱， h1=10cm，h2=15cm。求封闭气体A、 B的压强PA=? 、 PB =?
1atm = 76cmHg =1.0×105 Pa
封闭气体压强的计算(附有简单的答案)
封闭气体压强的计算一、夜体封闭气体压强（一）液柱处于平衡状态1、计算下图中各种情况下，被封闭气体的压强.（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银)2、如右上图所示，在U型管的封闭端A内有一部分气体，管中标斜线部分均为水银，则A内气体的压强应为下述关系式中的：（）A．p=h2B．p=p0－h1－h2C．p=p0－h2 D．p=p0+h13．在两端开口的U型管中灌有密度为ρ的液体，左管上端另有一小段同种液体将一部分空气封在管内，如右图所示，处于平衡状态，设大气压强为p0，则封闭气体的压强为______；左边被封夜柱长度_____。
5、弯曲管子内部注满密度为ρ的水，部分是空气，图中所示的相邻管子液面高度差为h，大气压强为p0，则图中A点的压强是（）A．ρghB．p0+ρghC．p0+2ρghD．p0+3ρgh（二）液柱处于加速状态6、小车上固定一截面积为S的一端封闭的均匀玻璃管,管内用长为L的水银柱封住一段气体,如图所示，若大气压强为p0，则小车向左以加速度a运动时,管内气体的压强是_______(水银的密度为ρ）。
（三）水银槽或深水封闭气体压强8、已知：大气压强P0=1atm=76cmHg=105Pa，则:甲、P1＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿乙、P2＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿丙、P3＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、丁P4＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（甲和丁可用厘米汞柱表示压强)二、活塞封闭气体压强9、三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。
如图3所示，M 为重物质量，F 是外力，p0为大气压，S 为活塞面积，G 为活塞重，则压强各为：10、如图所示，活塞质量为m ，缸套质量为M,通过弹簧吊在天花板上，气缸内封住了一定质量的空气，而活塞与缸套间无摩擦，活塞面积为S ，则下列说法正确的是( ) （P0为大气压强）A 、内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为MgB 、内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为mgC 、气缸内空气压强为P0-Mg/SD 、气缸内空气压强为P0+mg/S11、如图所示，一圆筒形气缸静置于地面上，气缸筒的质量为M ，活塞（连同手柄）的质量为m ，气缸内部的横截面积为S,大气压强为P 0。
专题：封闭气体压强的计算
76 10 3 10 1 10 3
2
2
2
81cm H g .
答案:81
6.如图所示,一圆柱形容器上部圆筒较细,下部圆筒较粗, 且足够长容器的底是一可沿下圆筒无摩擦移动的活塞S, 用绳通过测力计F将活塞提着.容器中盛水,开始时,水面 与上量筒的开口处在同一水平面上,在提着活塞的同时 使活塞缓慢地下移,在这一过程中,测力计的读数( )
A.p0
Mgcos
S
B.
p0
cos
Mg
Scos
C.p0
Mgcos2
S
D.p0
Mg S
4.如右图所示,一支两端开口,内径均匀的U形玻璃管, 右边直管中的水银柱被一段空气柱隔开,空气柱下端 水银面与左管中水银面的高度差为h,则下列叙述中 正确的是( )
A.向左管中注入一些水银后,h将减小 B.向左管中注入一些水银后,h将不变 C.向右管中注入一些水银后,h将增大 D.向右管中注入一些水银后,h将不变
A.先变小,然后保持不变 B.一直保持不变 C.先变大,然后变小 D.先变小,后变大
解析:活塞受力平衡,有
F+p0S=G+PS 其中水对活塞的压强
p=p0+ρgh
在活塞缓慢下移的过程中,水的深度h先减小,当水全 部进入较粗的圆筒后深度h保持不变,所以F先减小 后保持不变. 答案:A
7.如右图所示,一端封闭的､壁又很薄的管子中有一些 空气和一些水银,将它倒置于水银槽中,上端用弹簧 秤提着,水银和管壁之间的摩擦力不计,此时弹簧秤 的读数应为( )
(1)两容器各侧壁压强大小关系及压 强的大小决定于哪些因素?(容器 容积恒定不变)
(2)若让两容器同时做自由落体运动, 容器侧壁上所受压强如何变化?
专题密闭气体压强的计算
② 液面与外界大气相接触。则液面下h处旳压强为 p = p0 + gh
③ 帕斯卡定律：加在密闭静止液体（或气体）上旳压 强能够大小不变地由液体（或气体）向各个方向传 递（注意：合用于密闭静止旳液体或气体）
④ 连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体
不间断）旳同一水平面上旳压强是相等旳。
2.计算措施
⑦ m
S
⑧
S′
m S
气体对面旳压力与面垂直: F=PS
PS PS = P0S+mg
P0S G
mg P = P0 + s
PS
PS =mg +P0S＇cosθ N
PS = mg+P0S
P0S′ G
⑨
M
Sm
⑩ Sm
M
以活塞为研究对象 mg+PS = P0S
以气缸为研究对象 Mg+PS = P0S
例2、如图所示，活塞质量为m，缸套质 量为M，经过弹簧吊在天花板上，气缸 内封住了一定质量旳空气，而活塞与缸 套间无摩擦,活塞面积为S，大气压强为
1atm = 76cmHg =1.0×105 Pa
PA P0 gh1 Pa
PB P0 gh2 Pa
P0 PA
PB
A h1 h2 B
PA P0 h1 cmHg柱 PB P0 h2 cmHg柱
二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强旳计算
求用固体（如活塞等）封闭在静止容 器内旳气体压强，应对固体（如活 塞等）进行受力分析。然后根据平 衡条件求解。
（3）受力平衡法：选与封闭气体接触旳液柱为研究对象进行受 力分析，由F合＝0列式求气体压强．
练习： 下列各图装置均处于静止状态。设大气压强为 P0，用水银（或活塞）封闭一定量旳气体在玻 璃管（或气缸）中，求封闭气体旳压强P
选择性必修三气体压强的计算
高中物理选择性必修三气体压强的计算教学目标：1、知道液体压强和气体压强的计算方法。
2、根据平衡条件对液体和固体受力分析，求解压强。
重难点：根据平衡条件对液体和固体受力分析，求解压强。
【新课内容】一、平衡态下封闭气体压强的计算:（一）液体封闭气体的压强计算1 .计算的主要依据是液体静止力学知识。
①液面下h深处的压强为p= ρgh。
②液面与外界大气相接触。
则液面下h处的压强为：p= p0+ ρgh③连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体不间断）的同一水平面上向各个方向的压强是相等的。
1、计算的方法：（研究对象的选取）①选取一个液体薄片（其自重不计）为研究对象，同一水平液面上的压强相等。
②选取液柱为研究对象，研究液体受力情况，建立力的平衡方程，消去横截面积，得到压强平衡方程例1：计算图2中各种情况下，被封闭气体的压强。
（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银）hP6=变式1、如图所示，竖直放置的U形管，左端开口右端封闭，管内有a、b两端水银柱，将A、B两端空气柱封闭在管内，已知水银柱a长为10cm，水银柱b两个液面间的高度差为5cm，大气压强为75cmHg，求空气柱A、B的压强。
（二）固体（活塞）封闭气体的压强计算：求用固体（如活塞等）封闭在静止容器内的气体压强，应对固体（如活塞等）进行受力分析。
然后根据平衡条件求解。
例2：三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。
如图3所示，M为重物质量，F是外力，p0为大气压，S为活塞面积，G为活塞重，则压强各为：【变式2-1】、右图中两个气缸的质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的气缸静止在水平面上，右边的活塞和气缸竖直悬挂在天花板下。
两个气缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压为p0，求封闭气体A、B的压强各多大？A B【变式2-2】、如图所示，大小不同的两个气缸A、B固定在水平面上，缸内的横截面积分别为S A和S B且S A=3S B。
高中物理-封闭气体压强的计算
难点突破：用气体实验定律解题的思路1．根本解题思路(1)选取研究对象：它可以是由两个或多个物体组成的系统，也可以是全部气体和*一局部气体(状态变化时质量必须一定)．(2)确定状态参量：找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式．(3)认识变化过程：除题设条件已指明外，常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定．(4)列出相关方程．封闭气体压强的计算1．系统处于平衡状态的气体压强的计算方法(1)液体封闭的气体压强确实定①平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象进展受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强．②取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等建立方程求出压强．液体内部深度为h处的总压强p＝p0＋ρgh，例如，图中同一水平液面C、D处压强相等，则p A＝p0＋ρgh.(2)固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强确实定：由于该固体必定受到被封闭气体的压力，可通过对该固体进展受力分析，由平衡条件建立方程来找出气体压强与其他各力的关系．2．加速运动系统中封闭气体压强的计算方法一般选与气体接触的液柱或活塞、汽缸为研究对象，进展受力分析，利用牛顿第二定律列方程求出封闭气体的压强．如下图，当竖直放置的玻璃管向上加速时，对液柱受力分析有：pS－p0S－mg ＝ma，S为玻璃管横截面积，得p＝p0＋.3．分析压强时的注意点(1)气体压强与大气压强不同，大气压强由于重力而产生，随高度增大而减小，气体压强是由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的，大小不随高度而变化；封闭气体对器壁的压强处处相等．(2)求解液体内部深度为h处的总压强时，不要忘记液面上方气体的压强．用气体实验定律解题的思路1．根本解题思路(1)选取研究对象：它可以是由两个或多个物体组成的系统，也可以是全部气体和*一局部气体(状态变化时质量必须一定)．(2)确定状态参量：找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式．(3)认识变化过程：除题设条件已指明外，常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定．(4)列出相关方程．2．对两局部气体的状态变化问题总结多个系统相互联系的定质量气体问题，往往以压强建立起系统间的关系，各系统独立进展状态分析，要确定每个研究对象的变化性质，分别应用相应的实验定律，并充分应用各研究对象之间的压强、体积、温度等量的有效关联．假设活塞可自由移动，一般要根据活塞平衡确定两局部气体的压强关系．变质量气体问题的分析方法这类问题的关键是巧妙地选择研究对象，把变质量转化为定质量问题．常见变质量气体问题有：(1)打气问题：选择原有气体和即将充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问题转化为定质量气体的状态变化问题．(2)抽气问题：将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程可以看成是等温膨胀过程．(3)灌气问题：把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体整体作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题．(4)漏气问题：选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象，便可使问题变成一定质量气体的状态变化，可用理想气体的状态方程求解．液柱(活塞)的移动问题的分析方法此类问题的特点是气体的状态参量p、V、T都发生了变化，直接判断液柱或活塞的移动方向比拟困难，通常先进展气体状态的假设，然后应用查理定律可以简单地求解．其一般思路为：(1)先假设液柱或活塞不发生移动，两局部气体均做等容变化．(2)对两局部气体分别应用查理定律，求出每局部气体压强的变化量Δp＝p，并加以比拟．①如果液柱或活塞两端的横截面积相等，则假设Δp均大于零，意味着两局部气体的压强均增大，则液柱或活塞向Δp值较小的一方移动；假设Δp均小于零，意味着两局部气体的压强均减小，则液柱或活塞向压强减小量较大的一方(即|Δp|较大的一方)移动；假设Δp相等，则液柱或活塞不移动．②如果液柱或活塞两端的横截面积不相等，则应考虑液柱或活塞两端的受力变化(ΔpS)，假设Δp均大于零，则液柱或活塞向ΔpS较小的一方移动；假设Δp 均小于零，则液柱或活塞向|ΔpS|较大的一方移动；假设ΔpS相等，则液柱或活塞不移动．气体图象问题的分析要点对气体状态变化图象的理解应注意两点：(1)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)熟练掌握同一过程的p—V、V—T、p—T图象之间的转化，必要时能作出辅助的状态变化图线．如在V—T或p—T图象中，比拟两个状态的压强或体积大小，可以用这两个状态到原点连线的斜率大小来判断．斜率越大，压强或体积越小；斜率越小，压强或体积越大．计算气体压强的常用方法气体压强的计算问题，可以转化为力学问题进展处理。
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专题:封闭气体压强计算
(一)、液体封闭的静止容器中气体的压强
1、 如图所示,分别求出三种情况下气体的压强 (设大气压强为p 0=76cmHg=1、013×105pa)。
甲: 乙: 丙:
2、计算图中各种情况下,被封闭气体的压强。
(标准大气压强p 0=76cmHg,图中液体为水银)
3、 如图所示,粗细均匀的竖直倒置的U 型管右端封闭,左端开口插入水银槽中,封闭着两段空气柱1与2。
已知h 1=15cm,h 2=12cm,外界大气压强p 0=76cmHg,求空气柱1与2的压强。
4、如图所示,图(a )为水银压强计,其U 形管内液面高度差为h ,水银的密度为 ,外界大气压强为0p 。
此时容器内待测气体的压强p 为 。
在图(b )中,水平放置的汽缸上有一质量为1m 、
底面积为1S 的活塞,在活塞上方再放置一个质量为2m 、底面积为2S 的圆柱体金
属块。
若外界大气压强仍为0p 。
则汽缸内气体的压强'P 为 。
5、如图所示,两端开口、粗细均匀的U 型玻璃管开口向上竖直放置,两段水银柱中
2h 将如
间封有一定质量的理想气体,其液面高度差如图所示,如果向左管倒入少量水银后,图中的
何变化？ ( )
A.2h 不变 B 、2h 增大
C 、2h 减小
D 、以上说法都不正确
6、如图所示,两端开口的U 形管内有两段水柱AB 、CD 封住一段空气柱BC,已知CD
高为1h ,AB 高度差为2h ,大气压强为0p 。
则( )。
(A)封闭气体的压强为10h p + (B)封闭气体的压强为20h p +
(C)封闭气体的压强为210h h p ++ (D)封闭气体的压强为2102h h p ++
(二)、活塞封闭的静止容器中气体的压强
7、三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。
如图所示,M 为重物质量,F 就是外力,p 0为大气压,S 为活塞面积,G 为活塞重,则压强各
为:
8、如图所示,活塞质量为m,缸套
质量为M,通过弹簧吊在天花板上,
气缸内封住了一定质量的空气,而活塞与缸套间无摩擦,活塞面积为S,则下列说法正确的就是
( ) (P 0为大气压强)
A 、内外空气对缸套的总作用力方向向上,大小为Mg
B 、内外空气对缸套的总作用力方向向下,大小为mg
C 、气缸内空气压强为P 0-Mg/S
D 、气缸内空气压强为P 0+mg/S
9、如图所示圆柱形汽缸,汽缸质量为100 kg,活塞质量为10 kg,横截面积为0.1m 2,大气压强为5100.1⨯Pa,求下列情况下缸内气体的压强:
(1)汽缸开口向上、竖直放在水平地面上。
(2)拉住活塞将汽缸提起并静止在空中。
(3)将汽缸竖直倒挂。
10、一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置,金属圆板的上表面就是水平的,下表
面就是倾斜的,下表面与水平面的夹角就是θ,圆板的质量就是M.不计圆板与容器内壁的摩擦,若
大气压强为p 0,则被圆板封闭在容器中的气体压强就是多少?
11、如图所示,大小不同的两个气缸A 、B 固定在水平面上,缸内的横截面积分别为A S 与A S =3B S 。
两缸内各有一个活塞,在两个气缸内分别封闭一定质量的空气,并用水平杆相连。
已知大气压为0p ,气缸A 内空气的压强为02.1p p A =,不计活塞与气缸间的摩擦阻力,求气缸B 内空气的压强B p 、
12、如图两个半径不同的圆柱体固定容器上、下相对放置,两端A 、B 封有
气体,两活塞用轻杆相连,总重为G ,大气压强为0p ,活塞与容器壁无摩擦,
大活塞面积为2S ,小活塞面积为S ,求A p 与B p 的关系。
(三)加速运动的封闭容器中气体的压强
13、一圆柱形汽缸开,口向下竖直放置,活塞质量为m 、横截面积为S,大气压强为0p ,缸
内封有气体。
当汽缸固定且活塞静止时,缸内气体的压强为。
竖直自由下落过
程中,
缸内气体的压强为 。
14、小车上固定一面积为S 的一端封闭的玻璃管,管内用长为 的水银柱封住一段气体(如图所示),若大气压强为P 0,则小车以加速度a 向左加速运动时,管内气体压强为_______________(水银的密度为ρ)
15、如图7所示,有一段12cm 长的汞柱,在均匀玻璃管中封住一定质量的气体,若
开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光滑斜面上,在下滑的过程中被封住气体的
压强P 为(大气压强P 0=76cmHg)( )。
A 、 76cm Hg
B 、 82cm Hg
C 、 88cmHg
D 、 70cmHg
16、在图中,试管内由水银封有一定质量的气体,当试管绕竖直轴以角速度ω在水平面
内匀速转动时空气柱长为l 0,其她尺寸如图所示,大气压强为p 0.求转动时的气体压强(设温度不变,试管截面积为s,水银密度为ρ).
A C B。