高中物理选修3-3知识复习提纲:第八章 气体(人教版)

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最新人教版高中物理选修3-3:8.3理想气体的状态方程 知识点总结及课时练习

最新人教版高中物理选修3-3:8.3理想气体的状态方程 知识点总结及课时练习

3理想气体的状态方程记一记理想气体的状态方程知识体系一个模型——理想气体一个方程——理想气体的状态方程三个特例——p1V1T1=p2V2T2⎩⎪⎨⎪⎧T1=T2时,p1V1=p2V2V1=V2时,p1T1=p2T2p1=p2时,V1T1=V2T2辨一辨1.理想气体也不能严格地遵守气体实验定律.(×)2.实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下,可看成理想气体.(√)3.一定质量的理想气体,当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时,其体积增大为原来的2倍.(×)4.气体由状态1变到状态2时,一定满足方程p1V1T1=p2V2T2.(×)5.一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍,可能是因为压强减半且热力学温度加倍.(√)想一想什么样的气体才是理想气体?理想气体的特点是什么?提示:在任何温度、任何压强下都严格遵从实验定律的气体;特点:①严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程,是一种理想化模型.②理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可忽略不计,分子不占空间,可视为质点.③理想气体分子除碰撞外,无相互作用的引力和斥力.④理想气体分子无分子势能的变化,内能等于所有分子热运动的动能之和,只和温度有关.思考感悟:练一练=1.有一定质量的理想气体,如果要使它的密度减小,可能的办法是( )A .保持气体体积一定,升高温度B .保持气体的压强和温度一定,增大体积C .保持气体的温度一定,增大压强D .保持气体的压强一定,升高温度解析:由ρ=m /V 可知,ρ减小,V 增大,又由pV T =C 可知A 、B 、C 三项错,D 项对.答案:D2.对于一定质量的理想气体,下列状态变化中可能的实现是( )A .使气体体积增加而同时温度降低B .使气体温度升高,体积不变、压强减小C .使气体温度不变,而压强、体积同时增大D .使气体温度升高,压强减小、体积减小解析:由理想气体状态方程pV T =恒量得A 项中只要压强减小就有可能,故A 项正确;而B 项中体积不变,温度与压强应同时变大或同时变小,故B 项错;C 项中温度不变,压强与体积成反比,故不能同时增大,故C 项错;D 项中温度升高,压强减小,体积减小,导致pV T 减小,故D 项错误.答案:A3.一定质量的理想气体,经历一膨胀过程,这一过程可以用图上的直线ABC 来表示,在A 、B 、C 三个状态上,气体的温度T A 、T B 、T C 相比较,大小关系为( )A .TB =T A =T CB .T A >T B >T CC .T B >T A =T CD .T B <T A =T C解析:由图中各状态的压强和体积的值可知:p A · V A =p C ·V C <p B ·V B ,因为pV T =恒量,可知T A =T C <T B .答案:C4.如图所示,1、2、3为p -V 图中一定量理想气体的三种状态,该理想气体由状态1经过程1→3→2到达状态2.试利用气体实验定律证明:p 1V 1T 1=p 2V 2T 2. 证明:由题图可知1→3是气体等压过程,据盖—吕萨克定律有:V 1T 1=V 2T3→2是等容过程,据查理定律有:p 1T =p 2T 2联立解得p 1V 1T 1=p 2V 2T 2.要点一对理想气体的理解1.(多选)关于理想气体,下列说法中正确的是()A.严格遵守玻意耳定律、盖—吕萨克定律和查理定律的气体称为理想气体B.理想气体客观上是不存在的,它只是实际气体在一定程度上的近似C.和质点的概念一样,理想气体是一种理想化的模型D.一定质量的理想气体,内能增大,其温度可能不变解析:理想气体是一种理想化模型,是对实际气体的科学抽象;温度不太低、压强不太大的情况下可以把实际气体近似视为理想气体;理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律,A、B、C三项正确;理想气体的内能只与温度有关,温度升高,内能增大,温度降低,内能减小,D项错误.答案:ABC2.(多选)关于理想气体,下列说法正确的是()A.温度极低的气体也是理想气体B.压强极大的气体也遵从气体实验定律C.理想气体是对实际气体的抽象化模型D.理想气体实际并不存在解析:气体实验定律是在压强不太大、温度不太低的情况下得出的,温度极低、压强极大的气体在微观上分子间距离变小,趋向于液体,故答案为C、D两项.答案:CD要点二对理想气体状态方程的理解和应用3.(多选)一定质量的理想气体,初始状态为p、V、T,经过一系列状态变化后,压强仍为p,则下列过程中可以实现的是() A.先等温膨胀,再等容降温B.先等温压缩,再等容降温C.先等容升温,再等温压缩D.先等容降温,再等温压缩解析:根据理想气体状态方程pVT=C,若经过等温膨胀,则T不变,V增加,p减小,再等容降温,则V不变,T降低,p减小,最后压强p肯定不是原来值,A项错,同理可以确定C项也错,正确为B、D两项.答案:BD4.一定质量的气体,从初态(p0、V0、T0)先经等压变化使温度上升到32T0,再经等容变化使压强减小到12p0,则气体最后状态为()A.12p0、V0、32T0 B.12p0、32V0、34T0C.12p0、V0、34T0 D.12p0、32V0、T0解析:在等压过程中,V∝T,有V0T0=V33T02,V3=32V0,再经过一个等容过程,有:p032T0=p02T3,T3=34T0,所以B项正确.答案:B5.如图所示,一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内,右管上端开口且足够长,右管内水银面比左管内水银面高h,能使h变小的原因是()A.环境温度升高B.大气压强升高C.沿管壁向右管内加水银D.U形玻璃管自由下落解析:对于左端封闭气体,温度升高,由理想气体状态方程可知:气体发生膨胀,h增大,故A项错.大气压升高,气体压强将增大,体积减小,h减小,故B项对.向右管加水银,气体压强增大,内、外压强差增大,h将增大,所以C项错.当管自由下落时,水银不再产生压强,气体压强减小,h变大,故D项错.答案:B6.一水银气压计中混进了空气,因而在27 ℃、外界大气压为758 mmHg时,这个水银气压计的读数为738 mmHg,此时管中水银面距管顶80 mm.当温度降至-3 ℃时,这个气压计的读数为743 mmHg,求此时的实际大气压值为多少?解析:画出该题初、末状态的示意图分别写出被封闭气体的初、末状态的状态参量p1=758 mmHg-738 mmHg=20 mmHgV1=(80 mm)·S(S是管的横截面积)T1=(273+27) K=300 Kp2=p-743 mmHgV2=(738+80) mm·S-743(mm)·S=75(mm)·ST2=(273-3)K=270 K将数据代入理想气体状态方程p1V1 T1=p2V2 T2解得p=762.2 mmHg.答案:762.2 mmHg要点三理想气体变化的图象7.在下图中,不能反映理想气体经历了等温变化→等容变化→等压变化,又回到原来状态的图是()解析:根据p -V ,p -T 、V -T 图象的意义可以判断,其中D 项显示的理想气体经历了等温变化→等压变化→等容变化,与题意不符.答案:D8.图中A 、B 两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态,状态A 的温度为T A ,状态B 的温度为T B ;由图可知( )A. T B =2T AB. T B =4T AC. T B =6T AD. T B =8T A 解析:对于A 、B 两个状态应用理想气体状态方程p A V A T A =p B V B T B可得:T B T A =p B V B p A V A =3×42×1=6,即T B =6T A ,C 项正确. 答案:C基础达标1.关于一定质量的理想气体发生状态变化时,其状态参量p 、V 、T 的变化情况不可能的是( )A .p 、V 、T 都减小B .V 减小,p 和T 增大C.p和V增大,T减小D.p增大,V和T减小解析:由理想气体状态方程pVT=C可知,p和V增大,则pV增大,T应增大.C项不可能.答案:C2.(多选)理想气体的状态方程可以写成pVT=C,对于常量C,下列说法正确的是()A.对质量相同的任何气体都相同B.对质量相同的同种气体都相同C.对质量不同的不同气体可能相同D.对质量不同的不同气体一定不同解析:理想气体的状态方程的适用条件就是一定质量的理想气体,说明常量C仅与气体的种类和质量有关,实际上也就是只与气体的物质的量有关.对质量相同的同种气体当然常量是相同的,而对质量不同的不同气体,只要物质的量是相同的,那么常量C也是可以相同的.答案:BC3.(多选)对一定质量的理想气体,下列说法正确的是() A.体积不变,压强增大时,气体分子的平均动能一定增大B.温度不变,压强减小时,气体的密度一定减小C.压强不变,温度降低时,气体的密度一定减小D.温度升高,压强和体积可能都不变解析:由pVT=C(常量)可知,V不变、p增大时T增大,故A项正确;T增大时,p与V至少有一个要发生变化,故D错误;把V=mρ代入pVT=C得pmρT=C,由此式可知,T不变时,ρ随p的减小而减小,故B项正确;p不变时,ρ随T的减小而增大,故C 项错误.答案:AB4.(多选)关于理想气体的状态变化,下列说法中正确的是()A.一定质量的理想气体,当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时,其体积增大为原来的2倍B .一定质量的理想气体由状态1变到状态2时,一定满足方程p 1V 1T 1=p 2V 2T 2C .一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍,可能是压强减半,热力学温度加倍D .一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍,可能是体积加倍,热力学温度减半解析:理想气体状态方程p 1V 1T 1=p 2V 2T 2中的温度是热力学温度,不是摄氏温度,A 项错误,B 项正确;由理想气体状态方程及各量的比例关系即可判断C 项正确,D 项错误.答案:BC5.光滑绝热的轻质活塞把密封的圆筒容器分成A 、B 两部分,这两部分充有温度相同的气体,平衡时V A :V B =1:2,现将A 中气体温度加热到127 ℃,B 中气体温度降低到27 ℃,待重新平衡后,这两部分气体体积的比V A ′:V B ′为( )A .1:1B .2:3C .3:4D .2:1解析:对A 部分气体有:p A V A T A =p A ′V ′A T A ′① 对B 部分气体有:p B V B T B =p B ′V B ′T B ′② 因为p A =p B ,p A ′=p B ′,T A =T B ,所以由①②得V A V B =V A ′T B ′V B ′T A ′,所以V A ′V B ′=V A T A ′V B T B ′=1×4002×300=23答案:B6.如图所示,内壁光滑的汽缸和活塞都是绝热的,缸内被封闭的理想气体原来体积为V ,压强为p ,若用力将活塞向右压,使封闭的气体体积变为V 2,缸内被封闭气体的( )A .压强等于2pB .压强大于2pC .压强小于2pD .分子势能增大了解析:汽缸绝热,压缩气体,其温度必然升高,由理想气体状态方程pV T =C (恒量)可知,T 增大,体积变为V 2,则压强大于2p ,故B 项正确,A 、C 两项错,理想气体分子无势能的变化,D 项错.答案:B7.(多选)如图所示,一定质量的理想气体,从图示A 状态开始,经历了B 、C 状态,最后到D 状态,下列判断正确的是( )A .A →B 温度升高,压强不变B .B →C 体积不变,压强变大C .B →C 体积不变,压强不变D .C →D 体积变小,压强变大解析:由图象可知,在A →B 的过程中,气体温度升高、体积变大,且体积与温度成正比,由pV T =C ,气体压强不变,是等压过程,故A 项正确;由图象可知,在B →C 是等容过程,体积不变,而热力学温度降低,由pV T =C 可知,压强p 减小,故B 、C 两项错误;由图象可知,在C →D 是等温过程,体积减小,由pV T =C可知,压强p 增大,故D 项正确.答案:AD8.一气泡从30 m 深的海底升到海面,设水底温度是4 ℃,水面温度是15 ℃,那么气泡在海面的体积约是水底时的( )A .3倍B .4倍C .5倍D .12倍解析:根据理想气体状态方程:p 1V 1T 1=p 2V 2T 2,知V 2V 1=p 1T 2p 2T 1,其中T 1=(273+4) K =277 K ,T 2=(273+15) K =288 K ,故T 2T 1≈1,而p 2=p 0≈10ρ水 g ,p 1=p 0+p ≈40 ρ水 g ,即p 1p 2≈4,故V 2V 1≈4.故选B 项.答案:B9.(多选)如图所示,用活塞把一定质量的理想气体封闭在导热汽缸中,用水平外力F 作用于活塞杆,使活塞缓慢向右移动,由状态①变化到状态②.如果环境保持恒温,分别用p 、V 、T 表示该理想气体的压强、体积、温度.气体从状态①变化到状态②,此过程可用下图中哪几个图象表示( )解析:由题意知,由状态①到状态②过程中,温度不变,体积增大,根据pV T =C 可知压强将减小.对A 项图象进行分析,p -V图象是双曲线即等温线,且由状态①到状态②体积增大,压强减小,故A 项正确;对B 项图象进行分析,p -V 图象是直线,温度会发生变化,故B 项错误;对C 项图象进行分析,可知温度不变,但体积增大,故C 项错误;对D 项图象进行分析,可知温度不变,压强减小,D 项正确.答案:AD10.如图所示为伽利略设计的一种测温装置示意图,玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通,下端插入水中,玻璃泡中封闭有一定量的空气.若玻璃管中水柱上升,则外界大气的变化可能是( )A .温度降低,压强增大B .温度升高,压强不变C .温度升高,压强减小D .温度不变,压强减小解析:由题意可知,封闭空气温度与大气温度相同,封闭空气体积随水柱的上升而减小,将封闭空气近似看作理想气体,根据理想气体状态方程pV T =常量,若温度降低,体积减小,则压强可能增大、不变或减小,A 项正确;若温度升高,体积减小,则压强一定增大,B 、C 两项错误;若温度不变,体积减小,则压强一定增大,D 项错误.答案:A11.某不封闭的房间容积为20 m 3,在温度为7 ℃、大气压强为9.8×104 Pa 时,室内空气质量为25 kg.当温度升高到27 ℃、大气压强为1.0×105 Pa 时,室内空气的质量是多少?(T =273 K +t )解析:假设气体质量不变,末态体积为V 2,由理想气体状态方程有:p 1V 1T 1=p 2V 2T 2, 解得V 2=p 1V 1T 2p 2T 1=9.8×104×20×3001.0×105×280=21.0 m 3. 因为V 2>V 1,即有部分气体从房间内流出,设剩余气体质量为m 2,由比例关系有:V 1V 2=m 2m 1,m 2=m 1V 1V 2=23.8 kg.答案:23.8 kg12.图甲为1 mol 氢气的状态变化过程的V -T 图象,已知状态A 的参量为p A =1 atm ,T A =273 K ,V A =22.4×10-3 m 3,取1 atm=105 Pa ,在图乙中画出与甲图对应的状态变化过程的p -V 图,写出计算过程并标明A 、B 、C 的位置.解析:据题意,从状态A 变化到状态C 的过程中,由理想气体状态方程可得:p A V A T A =p C V C T C ,p C =1 atm ,从A 变化到B 的过程中有:p A V A T A=p B V B T B,p B =2 atm. A 、B 、C 的位置如图所示.答案:见解析13.[2019·潍坊高二检测]内燃机汽缸里的混合气体,在吸气冲程结束瞬间,温度为50 ℃,压强为1.0×105 Pa ,体积为0.93 L .在压缩冲程中,把气体的体积压缩为0.155 L 时,气体的压强增大到1.2×106 Pa.这时混合气体的温度升高到多少摄氏度?解析:气体初状态的状态参量为p 1=1.0×105 Pa ,V 1=0.93 L ,T 1=(50+273) K =323 K.气体末状态的状态参量为p 2=1.2×106 Pa ,V 2=0.155 L ,T 2为未知量.由p 1V 1T 1=p 2V 2T 2可求得T 2=p 2V 2p 1V 1T 1, 将已知量代入上式,得T 2=1.2×106×0.1551.0×105×0.93×323 K =646 K , 所以混合气体的温度t =(646-273) ℃=373 ℃.答案:373 ℃能力达标14.[2019·长春市质检]如图所示,绝热气缸开口向上放置在水平地面上,一质量m =10 kg,横截面积S=50 cm2的活塞可沿气缸无摩擦滑动;被封闭的理想气体温度t=27 ℃时,气柱长L=22.4 cm.已知大气压强为标准大气压p0=1.0×105Pa,标准状况下(压强为一个标准大气压,温度为0 ℃)理想气体的摩尔体积为22.4 L,阿伏加德罗常数N A=6.0×1023mol-1,g=10 m/s2.求:(计算结果保留两位有效数字)(1)被封闭理想气体的压强;(2)被封闭气体内所含分子的数目.解析:(1)被封闭理想气体的压强为p=p0+mg Sp=1.2×105 Pa(2)由p0V0T0=pVT得标准状况下的体积为V0=pVT0 p0T被封闭气体内所含分子的数目为N=N A V0 V m解得N=3.3×1022个答案:(1)1.2×105 Pa(2)3.3×1022。

最新人教版高中物理选修3-3第八章理想气体的状态方程1

最新人教版高中物理选修3-3第八章理想气体的状态方程1
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1.1 DNA重组技术的基本工具
首 页
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
探究一
探究二
3.理想气体的内能 (1)对于一切物体而言,物体的内能包括分子动能和分子势能。 (2)对于理想气体而言,其微观本质是忽略了分子力,即不存在分子势能, 只有分子动能,故一定质量的理想气体的内能完全由温度决定。 【例题 1】关于理想气体,下列说法不正确的是(
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探究一
探究二
题后反思理想气体是一种理想化模型,客观上不存在,它
是对实际气体的科学抽象。实际气体在温度不太低、压强不太大时可以看 成理想气体。
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探究一
探究二
●名师精讲● 1.理想气体的特点 (1)严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程。 (2)理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可以忽略不计,分子 可视为质点。 (3)理想气体分子除碰撞外,无相互作用的引力和斥力,故无分子势能, 理想气体的内能等于所有分子热运动动能之和,一定质量的理想气体内能 只与温度有关。 2.对理想气体的理解 (1)理想气体是为了研究问题方便而提出的一种理想模型,是实际气体 的一种近似,实际上并不存在,就像力学中的质点、电学中的点电荷模型一 样。 (2)从宏观上讲,实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下,可视为 理想气体。 而在微观意义上,理想气体是指分子本身大小与分子间的距离相 比可以忽略不计且分子间不存在相互作用的引力和斥力的气体。

高中物理选修3-3气体

高中物理选修3-3气体

【练习4】课本第20页第1题、第23页第1题
(5)任意过程 【练习5】课本第25页例题、第2题
第二单元:气体热现象的微观意义
预习思考:
1、大量的可能性确定的随机事件,整体表现出的规律,叫做什么规律? 2、气体分子运动有什么样的特点? 3、同一温度下,气体分子热运动的分子动能都相同吗? 4、温度是物质热运动的平均动能的标志,这句话的具体意思是什么? 5、气体的压强是怎样产生的?从微观角度讲,它与哪些因素有关? 6、如何从微观角度推导气体的实验定律? 7、如何从微观角度理解气体的实验定律?
4、什么叫做理想气体?什么条件下可以把实际气体看做理想气体? 5、理想气体的状态方程是怎样的?它与玻意耳定律、查理定律、
盖-吕萨克定律是什么关系? 6、如何操作可以实现等温变化、等容变化或等圧变化? 7、等温等压条件下,气体的体积和物质的量满足怎样的关系?等温等
容条件下,气体的压强和物质的量满足怎样的关系? 8、理想气体状态方程中的常数C可能与什么因素有关?为什么气体实
⑤道尔顿分压定律:等温等容,p∝n
(混合气体的压强,等于各种气体单独产生压强的代数和,
且各种气体单独产生的压强与该气体的物质的量成正比。)
第一单元:气体实验定律
一、理想气体的状态方程
3、理想气体的四种过程 (1)等温过程:环境温度不变,器壁导热,且
变化过程缓慢,pV=C 【练习1】课本第25页第3题、第20页第2题
第八章 气 体
热学研究的思路
第一单元:气体实验定律
预习思考:
1、一定质量的气体,在保持温度不变时,压强和体积满足什么关系? p-V图象是怎样的?
2、一定质量的气体,在保持体积不变时,压强和温度满足什么关系? p-T图象是怎样的?

高中物理第八章气体章末专题归纳新人教版选修3

高中物理第八章气体章末专题归纳新人教版选修3

【解析】 (1)活塞刚离开 B 处时,体积不变,封闭
气体的压强为 p2=p0,由查理定律得:209.97pK0 =Tp0B,解得 TB=330 K。
(2)以封闭气体为研究对象,活塞开始在 B 处时,p1 =0.9p0,V1=V0,T1=297 K;活塞最后在 A 处时:V3
=1.1V0,T3=399.3
2.观察图像,弄清图像中各量的变化情况,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.若不是特殊过程,可在坐标系中作特殊变化的 图像(如等温线、等容线或等压线)实现两个状态的比 较。
4.涉及微观量的考查时,要注意各宏观量和相应 微观量的对应关系。
[例2] 如图8-2甲所示,水平放置的汽缸内壁光
(3)温度升高到T2为多少时,两管液面高度差为L。 【解析】 (1)活塞刚离开卡口时, 对活塞有mg+p0S=p1S
得 p1=p0+mSg。
(2)两侧气体体积不变,右管气体Tp00=Tp11得
T1=T01+pm0gS。
(3)左管内气体,L2=32L,p2=p0+mSg+ρgL
应用理想气体状态方程p0·T0LS=p2·T2L2S得
滑,活塞厚度不计,在A、B两处设有限制装置,使活塞 只能在A、B之间运动,B左面汽缸的容积为V0。A、B之间 的容积为0.1V0,开始时活塞在B处,缸内气体的压强为 0.9p0(p0为大气压强),温度为297 K,现缓慢加热汽缸内
气体,直至399.3 K。
图8-2
(1)求活塞刚离开B处时的温度TB; (2)求缸内气体最后的压强p3; (3)在图乙中画出整个过程的p-V图线。
图8-3
【解析】 初始状态下A、B两部分气体的压强分别
设为pA0、pB0,则对活塞A、B由平衡条件可得: p0S+mg=pA0S① pA0S+mg=pB0S② 最终状态下两部分融合在一起,压强设为p,体积设

人教版高中物理选修3-3复习素材: 第八章 气体知识点总结

人教版高中物理选修3-3复习素材: 第八章 气体知识点总结

选修3-3知识点第八章气体知识点8.1气体的等温变化1、气体的状态参量:压强、体积、温度2、等温变化:一定量的气体在温度不变的状态下,发生的变化。

3、探究气体等温变化的规律的方法:控制变量的方法。

一、玻意耳定律1、内容:一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体积成反比。

2、表达式:pV=C(常用于判断题)或p1V1=p2V2(常用于计算题)3、适用范围:温度不太低,压强不太大。

二、气体等温变化的P-V图像1、是一条以纵轴和横轴为渐近线的双曲线,称等温线。

2、物理意义:等温线上的某点表示气体的一个确定状态。

同一条等温线上的各点温度相同,即p与V乘积相同。

3、特点:温度越高,其等温线离原点越远。

解题步骤1、确定研究对象:被封闭的气体(液体)2、用一定的数字或表达式写出它们的初状态(P1、V1、T1)和末状态(P2、V2、T2)3、根据气体状态变化过程的特点,列出相应的气体公式(本节课中就是玻意耳定律公式p1V1=p2V2);4、将2中各条件代入气体公式中,求解未知量。

8.2等压等容变化一、气体的等容变化1、内容:一定质量的气体,在体积不变的情况下,它的压强P 与热力学温度T 成正比。

2、公式: 式中p 1、T 1和p 2、T 2分别表示气体在1(初态)、2(末态)两个不同状态下的压强和温度。

3、适用条件:①压强不太大,温度不太低;②气体的质量和体积都不变。

这里的C 和玻意耳定律表达式中的C 都泛指比例常数,它们并不相等。

二、气体等容变化的P-T 图像1、压力与热力学温度成正比例,称等容线。

2、特点:①一定质量的气体的P —T 图线其延长线过坐标原点,斜率反映体积大小。

②图线上每一个点表示气体一个确定的状态,同一根等容线上各状态的体积相同。

③不同体积下的等容线,斜率越大,体积越小(同一温度下,压强大的体积小)。

三、气体的等压变化1、内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积V 与热力2211T p T p =C T p = 或学温度T 成正比.2、公式: 式中V 1、T 1和V 2、T 2分别表示气体在1(初态)、2(末态)两个不同状态下的压强和温度。

高中物理选修3-3-第八章-气体(全章)

高中物理选修3-3-第八章-气体(全章)

p1V1 p2V2 或 pV C
T1
T2
T
方程具有 普遍性
答案: 1.25×10 5Pa
14
第八章 《气体》
15
气体的等容变化
问题:炎热的夏天,如果将自行车内胎充气过足,停 车时又没能放在阴凉处,而是放在阳光下曝晒,这样极易爆 裂,知道这是为什么吗?
答:曝晒过程中内胎容积变化甚微,可认为容积不变;
当温度升高时导致气体压强增大而使车胎爆裂.
结论:一定质量的气体,保持体积不变,当温度升高
压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。
2、公式:
p1V1 p2V2
T1
T2
或 pV C T
3、使用条件: 一定质量的某种理想气体.
4、气体密度式: P1 P2
1T1 2T2 31
一定质量的理想气体,由初状态(p1、V1、T1) 变化到末状态(p2、V2、T2)时,两个状态的状态 参量之间的关系为:
3
探究方法: 控制变量法
4
第八章 《气体》
5
一、气体的等温变化: 气体在温度不变的状态下,
发生的变化叫做等温变化。
6
p/105 Pa
3
实 验2
1
0
1
2
3
4
V7
p/105 Pa3Leabharlann 实 验210
0.2
0.4
0.6
0.8
8
1/V
探究结论:
在温度不变时,压强p 和体积V成反比。
9
二、玻意耳定律
1、内容:
【课堂练习】
2、下列关于一定质量的气体的等容变化的说
法中正确的是: D
A、气体压强的改变量与摄氏温度成正比; B、气体的压强与摄氏温度成正比; C、气体压强的改变量与热力学温度成正比; D、气体的压强与热力学温度成正比。

2022届高三物理一轮复习 知识梳理:选修3-3 第八章 气 体

2022届高三物理一轮复习 知识梳理:选修3-3  第八章 气 体

第八章气体第48讲气体实验定律、理想气体、气体热现象的微观意义(注:①考纲要求中Ⅰ代表了解和认识,Ⅱ代表理解和应用;②命题难度中的A代表容易,B代表中等,C代表难)一、气体的状态参量气体的状态参量是指气体的________、________、________三个状态参量.三个状态参量之间存在有一定的关系.二、气体的等温变化1.概念:一定质量的气体,在__________不变的条件下其________与________变化时的关系,我们把这种变化叫做等温变化.2.等温变化时的定性规律:一定质量的气体,在温度不变时,体积越大,压强越________.3.等温变化的定量规律:一定质量的某种气体,在________不变的情况下,________与________成________.这个规律称________定律.4.等温变化的表达式:p∝1V或pV=C(C为常量)或p1V1=p2V2(p1、V1和p2、V2分别表示气体在初、末两种不同状态下的压强和体积).5.等温变化的图象:三、气体的等容变化1.概念:一定质量的气体,在________不变的的条件下其________与________变化时的关系,我们把这种变化叫做等容变化.2.等容变化时的定性规律:一定质量的气体,在体积不变时,温度越高,压强越________.3.等容变化的规律:一定质量的某种气体,在________不变的情况下,________与________成__________.这个规律称________定律4.等容变化的表达式:p∝T、p=CT(C为常量)或p1T1=p2T2(p1、T1和p2、T2分别表示气体在初、末两种不同状态下的压强和温度).5.等容变化的图象:四、气体的等压变化1.概念:一定质量的气体,在__________不变的条件下其________与________变化时的关系,我们把这种变化叫做等压变化.2.等压变化时的定性规律:一定质量的气体,在压强不变时,温度越高,体积越________.3.等压变化的规律:一定质量的某种气体,在________不变的情况下,________与________成__________.这个规律称________定律4.等压变化的表达式:V∝T、V=CT(C为常量)或V1T1=V2T2(V1、T1和V2、T2分别表示气体在初、末两种不同状态下的体积和温度).5.等压变化的图象:五、理想气体的状态方程1.理想气体(1)宏观上讲,理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体,实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下,可视为理想气体.一般来说,在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时,可以把实际气体当成理想气体来处理.(2)微观上讲,理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力,分子本身没有体积,即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间.2.理想气体的状态方程(1)一定质量的理想气体状态方程:________________或________________.(2)三个气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的特例.·针对训练·(回归教材选修33第八章第3节)一定质量的某种理想气体由状态A变为状态D,其有关数据如图所示.若状态D的压强是104 Pa,状态A的压强是()A.1.5×104 Pa B.5×104 PaC.1.5×105 Pa D.2.5×105 Pa六、分子热运动速率的统计分布规律1.由于分子热运动是无规则的,所以对于任何一个分子而言,在每一时刻沿什么方向运动,以及运动的速率等都具有偶然性;但是对于大量分子的整体而言,它们却表现出规律性.这种由大量偶然事件的整体所表现出来的规律,叫做统计规律.2.分子的速率分布规律如图是氧气分子的速率分布图象,呈现出“中间多两头少”的统计分布规律,且由图象可看出温度越高,速率大的分子占总分子数的百分比越________,也说明热运动越________.3.理想气体的热力学温度T与分子的平均动能E-k成正比.即:T=αE-k,其中α为比例系数.这就是我们通常说的温度是分子平均动能的标志.七、对气体实验定律的微观解释1.一定质量的气体,影响压强大小的宏观因素为气体的________和________.从微观角度上看为________________和________________.2.等温变化:一定质量的理想气体,温度保持不变,体积增大时,压强________,原因是:___________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _________________.3.等容变化:一定质量的理想气体,体积保持不变,温度增大时,压强________,原因是:___________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _________________.4.等压变化:一定质量的理想气体,压强保持不变,温度增大时,体积________,原因是:___________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _________________.考点1三个实验定律、理想气体及状态方程考点2气体分子运动的特点、气体实验定律的微观解释 1.气体分子间距较大,分子力可以忽略,因此分子间除碰撞外不受其他力的作用,故气体能充满它能达到的整个空间.2.分子做无规则的运动,速率有大有小,且一直在变化,大量分子的速率按“中间多,两头少”的规律分布.3.温度升高时,速率小的分子数减小,速率大的分子数增多,分子的平均速率将增加,速率分布规律仍然呈现“中间多,两头少”分布图象.4.一定质量的气体,体积决定了气体分子的密集程度、温度决定了气体分子的平均动能.状态参量变化时,从宏观量、微观量两个角度分析.·典型例题1·(16年连云港模拟)某理想气体在温度为0℃时,压强为2P0(P0为一个标准大气压),体积为0.5L,已知1mol理想气体标准状况下的体积为22.4L,阿伏加德罗常数N A=6.0×1023 mol-1.求:(1)标准状况下该气体的体积;(2)该气体的分子数(计算结果保留一位有效数字).【测量目标】本题考查了玻意尔定律、分子动理论、阿伏加德罗常数,测量考生的运用数学处理物理问题的能力.温馨提示涉及气体状态变化时p、V、T的求解时,要关注气体做等温变化、等压变化、等容变化,还是三个状态参量都发生变化.另外气体的问题还通常综合分子动理论、热力学第一定律.【练练手】·举一反三1·(16年淮安模拟)如图所示,一定质量的理想气体被活塞密封在一容器中,活塞与容器壁间无摩擦.当气体的温度升高时,气体体积__________ (选填“增大”“减小”或“不变”),从微观角度看,产生这种现象的原因是____________________________________.【测量目标】本题考查了气体等压变化的规律及其微观解释,测量考生的分析综合能力.温馨提示熟记密闭气体等压变化的规律,弄清气体压强产生的微观解释即可求解.·触类旁通·(16年忻州模拟)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27℃.(1)求该气体在状态B、C时的温度;(2)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?【测量目标】本题考查了查理定律、盖·吕萨克定律,测量考生的分析综合能力.·典型例题2·(多选)关于气体分子运动和气体压强,下列说法正确的是()A.温度升高,所有气体分子的速率都增加B.温度升高,大量气体分子中速率小的分子数减少,速率大的分子数增多C.温度降低,分子平均速率减小,气体的压强一定降低D.一定质量的气体,温度一定,体积减小,分子密度增大【测量目标】本题考查了气体分子运动特点、气体压强的决定因素,测量考生的推理能力.温馨提示温度升高,分子的平均动能增加.气体的压强与气体的温度、体积有关.·举一反三2·(多选)如图所示,一定质量的理想气体由状态A 沿平行于纵轴的直线变化到状态B,则它的状态变化过程是() A.气体的温度不变B.气体的内能增加C.气体分子的平均速率减小D.气体的压强增大气体实验定律1.(14年江苏高考)下列对理想气体的理解,正确的有() A.理想气体实际上并不存在,只是一种理想模型B.只要气体压强不是很高就可视为理想气体C.一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D.在任何温度、任何压强下,理想气体都遵循气体实验定律2.如图所示,一定质量的某种气体的等压线,等压线上的a、b 两个状态比较,下列说法正确的是()第2题图A.在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多B.在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多C.在相同时间内撞在相同面积上的分子数两状态一样多D.单位体积的分子数两状态一样多第3题图3.一定质量理想气体的状态变化如图所示,则该气体()A.状态b的压强大于状态c的压强B.状态a的压强大于状态b的压强C.从状态c到状态d,体积减小D.从状态a到状态c,温度不变4.如图,一定质量的理想气体从状态I变化到II的过程中,其压强随热力学温度变化的图象为双曲线的一支.若气体在状态I 的体积和温度分别为V 1、T 1,在状态II 的体积和温度分别为V 2、T 2,则( )第4题图A .V 1>V 2,且V 2=T 1T 2V 1B .V 1<V 2,且V 2=T 2T 1V 1C .V 1>V 2,且V 2=T 21T 22V 1D .V 1<V 2,且V 2=T 22T 21V 15.(多选)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中f (v )表示v 处单位速率区间内的分子数百分率,由图可知( )第5题图A .气体的所有分子,其速率都在某个数值附近B .某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等C .高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率D.高温状态下分子速率的分布范围相对较小6.如图所示,U形管内有一部分气体被水银封住,已知大气压为p0,则被封部分气体的压强p(以汞柱为单位)为()第6题图A.p0+h2B.p0-h1C.p0-(h1-h2) D.p0+h2-h17.(16年江苏模拟)若一条鱼儿正在水下10 m处戏水,吐出一个体积为1 cm3的气泡.气泡内的气体视为理想气体,且气体质量保持不变,大气压强为p0=1.0×105 Pa,g=10 m/s2,湖水温度保持不变,气泡在上升的过程中,气体________(选填“吸热”或者“放热”);气泡到达湖面时的体积为________ cm3.8.(16年徐州模拟)如图所示,用销钉固定的活塞把导热气缸分隔成两部分,A部分气体压强p A=6.0×105 Pa,体积V A=1L;B部分气体压强P B=2.0×105 Pa,体积V B=3L.现拔去销钉,外界温度保持不变,活塞与气缸间摩擦可忽略不计,整个过程无漏气,A、B两部分气体均为理想气体.求活塞稳定后A部分气体的压强.第8题图1.(15年江苏高考)给某包装袋充入氮气后密封,在室温下,袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L.将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时,气体的体积变为0.45L.请通过计算判断该包装袋是否漏气.2.(14年江苏高考)气体刚被压缩时的温度为27℃,体积为0.224m3,压强为1个标准大气压.已知1mol气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22.4L,阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol-1.计算此时气室中气体的分子数.(计算结果保留一位有效数字)出错题号___________________________________________________________ _____________错误分析___________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _________________解决方法___________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _________________。

高中物理第八章气体第2节气体的等容变化和等压变化讲义含解析新人教版选修3_3

高中物理第八章气体第2节气体的等容变化和等压变化讲义含解析新人教版选修3_3

第2节气体的等容变化和等压变化1.查理定律:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p 与热力学温度T 成正比,即p T=C 。

2.盖-吕萨克定律:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积V 与热力学温度T 成正比,即V T=C 。

3.玻意耳定律、查理定律、盖-吕萨克定律的适用条件均为一定质量的某种气体。

一、气体的等容变化 1.等容变化一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度的变化。

2.查理定律 (1)内容:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p 与热力学温度T 成正比。

(2)表达式:p T =C 或p 1T 1=p 2T 2。

(3)适用条件:①气体的质量不变;②气体的体积不变。

3.等容线一定质量的气体,在体积不变时,其p ­T 图像是一条过原点的直线,这条直线叫做等容线。

二、气体的等压变化 1.等压变化一定质量的某种气体,在压强不变时,体积随温度的变化。

2.盖-吕萨克定律 (1)内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,体积V 与热力学温度T 成正比。

(2)表达式:V =CT 或V T =C 或V 1T 1=V 2T 2。

(3)适用条件:①气体的质量不变;②气体的压强不变。

3.等压线一定质量的气体,在压强不变时,其V ­T 图像是一条过原点的直线,这条直线叫做等压线。

1.自主思考——判一判(1)气体的温度升高,气体体积一定增大。

(×)(2)一定质量的气体,在压强不变时体积与温度成正比。

(×)(3)一定质量的某种气体,在压强不变时,其V ­T 图像是过原点的直线。

(√) (4)一定质量的气体在体积不变的情况下,气体的压强与摄氏温度成正比。

(×) (5)pV =C 、p T =C 、V T=C ,三个公式中的常数C 是同一个值。

(×) 2.合作探究——议一议(1)某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中,在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了,而手表没有受到任何撞击,你知道其中的原因吗?提示:手表表壳可以看成一个密闭容器,出厂时封闭着一定质量的气体,登山过程中气体发生等容变化,因为高山山顶附近的压强比山脚处小很多,内外压力差超过表盘玻璃的承受限度,便会发生爆裂。

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高中物理选修3-3知识点总结:第八章气体(人教版)本章内容主要是学习玻意尔定理、查理定律、盖-吕萨克定律以及理想气体状态方程。

其中包括多方面的计算,还有一重点是要认识几个图像,懂得其物理意义。

考试的要求:
Ⅰ、对所学知识要知道其含义,并能在有关的问题中识别并直接运用,相当于课程标准中的“了解”和“认识”。

Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系,能够解释,在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用,相当于课程标准的“理解”,“应用”。

要求Ⅰ:气体的实验定律、理想气体的定义及其物态方程。

气体温度的微观意义。

要求Ⅱ:没有要求。

知识网络:
内容详解:
一、玻意耳定律:(C为常量)→等温变化
微观解释:一定质量的理想气体,温度保持不变时,分子的平均动能是一定的,在这种情况下,体积减少时,分子的密集程度增大,气体的压强就增大。

适用条件:压强不太大,温度不太低。

图象表达:
二、查理定律:(C为常量)→等容变化
微观解释:一定质量的气体,体积保持不变时,分子的密集程度保持不变,在这种情况下,温度升高时,分子的平均动能增大,气体的压强就增大。

适用条件:温度不太低,压强不太大。

图象表达:
三、盖吕萨克定律:(C为常量)→等压变化
微观解释:一定质量的气体,温度升高时,分子的平均动能增大,只有气体的体积同时增大,使分子的密集程度减少,才能保持压强不变。

适用条件:压强不太大,温度不太低。

图象表达:
四、理想气体
宏观上:严格遵守三个实验定律的气体,在常温常压下实验气体可以看成理想气体。

微观上:分子间的作用力可以忽略不计,故一定质量的理想气体的内能只与温度有关,与体积无关。

理想气体的方程:
五、气体压强的微观解释
解释:大量分子频繁的撞击器壁的结果。

影响气体压强的因素:①气体的平均分子动能(温度)②分子的密集程度即单位体积内的分子数。

本章总结学习方法:
这一章的内容是气体状态变化的规律,是中学物理热学的重点。

通过本章的学习可以加深对分子动理论的进一步理解升华,也对后面学习物态变化有一定的帮助,同时,有助于应用知识解决实际问题的能力"建立物理模型的能力"利用图象解决实际问题的能力的提高,通过运用三个实验定律:玻意耳定律,查理定律—盖,吕萨克定律和理想气体状态方程来解决气体状态变化的问题,要养成力学问题力要清,热学问题态要清,力学问题选取研究对象后进行受力分析,热学问题选取研究对象后进行状态分析好习惯,用牛顿运动定律解力学问题要注意过程的特点和变化,用动能定理,理解力学问题常常可不追究过程的细节,用气体的三个实验定律解答气体状态变化问题要注意气体质量不变和某一状态参量保持不变的特点。

而气体微观模型的建立使人们对宏观实验规律获得了本质的认识,类比于雨滴对伞面的压力,启发人们对气体压强产生的理解,图象法、假设法和理想化方法是解决热学问题的常用方法。

学习中要注意以下几点:一、本章定量计算比较多,涉及的习题种类多,能力要求高,因此,在学习过程中要循序渐进,对可能出现的一些难以想通的物理过程或物理观点"方法有充分的思想准备,不要急于求成。

二、利用图象解决问题是本章常用的方法,注意加强练习应用图象解决问题。

三、正确理解气体的三个状态参量的宏观及微观意义,对学好本章有很大的帮助。

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