2018届高三物理第二轮复习:热学 学案
高三物理二轮复习热学专题课件

高三物理二轮复习热学专题课件一、教学内容本节课将深入探讨高三物理热学专题,依据教材第九章“热力学第一定律”及第十章“热力学第二定律”的内容,重点复习能量守恒与热力学过程、循环、效率等概念。
详细内容包括热力学第一定律的数学表达式、能量转换与守恒的实例分析,以及热力学第二定律中的熵增原理和热力学循环的工作原理。
二、教学目标1. 让学生掌握热力学第一定律的内涵及应用,能够运用该定律分析实际问题。
2. 使学生理解热力学第二定律中熵的概念,并能够运用熵增原理解释自然界中的现象。
3. 培养学生解决热力学相关实际问题的能力,提高其理论联系实际的水平。
三、教学难点与重点教学难点:热力学第一定律与第二定律的综合应用,尤其是熵增原理的理解。
教学重点:热力学第一定律的能量守恒原理,以及热力学循环中效率的计算。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔、热力学演示装置。
2. 学具:练习本、计算器、热力学相关资料。
五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)利用多媒体展示生活中的热力学现象,如汽车发动机工作原理、空调制冷过程等,引发学生对热力学应用的思考。
2. 知识回顾(15分钟)快速回顾热力学第一定律和第二定律的基本概念、公式及重要结论。
3. 例题讲解(20分钟)通过讲解典型例题,使学生掌握热力学问题的分析方法,提高解题能力。
4. 随堂练习(15分钟)分组讨论并解答随堂练习,巩固所学知识。
5. 知识拓展(10分钟)引导学生了解热力学在现代科技领域中的应用,如新能源开发、节能减排等。
六、板书设计1. 热力学第一定律:能量守恒,数学表达式。
2. 热力学第二定律:熵增原理,热力学循环。
3. 例题解答步骤及注意事项。
七、作业设计1. 作业题目(1)某热机在工作过程中,吸收热量Q1,放热量Q2,外界对热机做功W,求热机效率。
(2)分析生活中的一个热力学循环过程,说明其符合热力学第二定律的原因。
2. 答案(1)热机效率 = (W Q2) / Q1。
高三物理专题复习专题热学精品教案

高三物理专题复习专题热学精品教案一、教学内容本节课选自高三物理教材热学章节,详细内容包括热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论以及分子运动论等核心概念。
着重对热力学第一、第二定律的应用及气体动理论的基本原理进行深入解析。
二、教学目标1. 让学生掌握热力学第一、第二定律的基本原理,并能应用于实际问题中。
2. 使学生理解气体动理论的基本观点,了解分子运动与宏观热现象之间的关系。
3. 培养学生的科学思维和创新能力,提高解决实际热学问题的能力。
三、教学难点与重点教学难点:热力学第二定律的理解和应用,气体动理论与宏观热现象的联系。
教学重点:热力学第一定律的运用,气体动理论的基本原理。
四、教具与学具准备教具:PPT、黑板、粉笔、实验器材(如温度计、气压计等)。
学具:笔记本、教材、练习本。
五、教学过程1. 导入:通过分析生活中的热现象,引入热学的基本概念。
2. 知识讲解:(1)热力学第一定律:能量守恒原理在热现象中的应用。
(2)热力学第二定律:宏观热现象的规律性,如熵增原理。
(3)气体动理论:分子运动与宏观热现象的联系。
3. 例题讲解:针对热力学第一、第二定律以及气体动理论,选取具有代表性的例题进行讲解。
4. 随堂练习:让学生运用所学知识解决实际问题,巩固所学内容。
5. 实践情景引入:结合生活实际,让学生探讨热学现象在生活中的应用。
六、板书设计1. 热力学第一定律:能量守恒原理。
2. 热力学第二定律:熵增原理。
3. 气体动理论:分子运动与宏观热现象的联系。
七、作业设计1. 作业题目:(1)运用热力学第一定律,计算一个热现象的能量变化。
(2)分析一个实际热现象,说明热力学第二定律的应用。
(3)结合气体动理论,解释一个宏观热现象。
2. 答案:(1)能量变化计算示例:一个热机在工作过程中,吸收热量Q=1000J,对外做功W=800J,求热机内能的变化。
解:根据热力学第一定律,内能变化ΔU=QW=1000J800J=200J。
高三物理专题复习专题热学教案

高三物理专题复习专题热学教案一、教学内容本节课选自高三物理教材《热学》章节,主要详细内容包括:热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论、温度与热量、热力学循环等。
二、教学目标1. 让学生掌握热力学基本定律,理解能量守恒在热学中的体现。
2. 使学生能够运用气体动理论解释宏观热现象,了解温度与热量的关系。
3. 培养学生运用热力学知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点难点:热力学第二定律的理解,热力学循环的应用。
重点:热力学第一定律,气体动理论,温度与热量的关系。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件,热力学实验器材。
2. 学具:笔记本,教材,计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示热力学实验,让学生观察并思考热现象背后的原理。
2. 例题讲解:(1)热力学第一定律的应用:讲解能量守恒在热学中的具体体现。
(2)热力学第二定律的应用:解释宏观热现象的方向性。
(3)气体动理论的应用:分析气体压强、温度与体积之间的关系。
3. 随堂练习:让学生运用热力学知识解答实际问题,巩固所学内容。
4. 小组讨论:针对教学难点,分组讨论,互帮互助,共同解决问题。
六、板书设计1. 热力学第一定律:能量守恒,内能变化等于热量与对外做功的代数和。
2. 热力学第二定律:宏观热现象具有方向性,熵增原理。
3. 气体动理论:气体分子运动论,压强、温度、体积的关系。
七、作业设计1. 作业题目:(1)证明热力学第一定律。
(2)解释热力学第二定律在实际生活中的应用。
(3)运用气体动理论分析一定量的气体在等温、等压、等容过程中的变化。
2. 答案:(1)见教材P。
(2)见教材PXx。
(3)见教材PXx。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对热力学第一定律掌握较好,但对第二定律的理解仍有困难,需加强讲解与练习。
2. 拓展延伸:引导学生关注热力学在新能源、环境保护等领域的应用,提高学生的科学素养。
重点和难点解析1. 热力学第二定律的理解。
高三物理二轮复习热学专题课件

高三物理二轮复习热学专题课件一、教学内容本节课为高三物理二轮复习的热学专题,教材章节为《高中物理》第三册第十章《热学》。
复习内容包括温度与热量、热力学定律、热传导、对流和辐射等热学基本概念和原理,以及热力学第一定律、热力学第二定律等重要理论。
二、教学目标1. 帮助学生巩固热学基本概念和原理,提高对热力学定律的理解和应用能力。
2. 培养学生运用热学知识解决实际问题的能力,提升物理综合素质。
3. 通过对热学专题的复习,提高学生的高考物理成绩。
三、教学难点与重点重点:热力学定律、热传导、对流和辐射等热学基本概念和原理。
难点:热力学第二定律的理解和应用,以及热学知识在实际问题中的运用。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
学具:教材、练习册、笔记本。
五、教学过程1. 实践情景引入:以日常生活中的热现象为例,如热水袋取暖、热水器等,引导学生思考热学的基本原理。
2. 知识点讲解:(1)温度与热量:回顾温度和热量的概念,讲解温度计的工作原理。
(2)热力学定律:介绍热力学第一定律和热力学第二定律,举例说明其在实际中的应用。
(3)热传导、对流和辐射:讲解三种热传递方式的原理和特点,分析它们在生活中的应用。
3. 例题讲解:分析历年高考中的热学题目,讲解解题思路和方法。
4. 随堂练习:布置热学相关的练习题,让学生即时巩固所学知识。
5. 课堂互动:鼓励学生提问,解答学生心中的疑问,促进课堂氛围的活跃。
六、板书设计板书内容主要包括温度与热量、热力学定律、热传导、对流和辐射等热学基本概念和原理,以及热力学第一定律、热力学第二定律等重要理论。
板书设计要简洁明了,突出重点。
七、作业设计1. 作业题目:(1)简述温度和热量的概念,举例说明它们在生活中的应用。
(2)根据热力学第一定律,计算一个物体在吸收热量后温度的变化。
(3)分析热传导、对流和辐射在生活中的实例,阐述它们的原理和特点。
2. 答案:(1)温度是表示物体冷热程度的物理量,热量是指物体在热传递过程中传递的内能。
2018届高考物理二轮复习 热学课件 (共97张)(全国通用)

高频考点 题组冲关
真题试做 新题预测
限时规范训练
高频考点一
分子动理论、微观量的估算 知识提炼
1.分子的大小 (1)阿伏加德罗常数:NA=6.02×1023 mol-1. Vmol (2)分子体积:V0= (占有空间的体积). NA Mmol (3)分子质量:m0= . NA
(4)估算微观量的两种分子模型 3 6V 0 ①球体模型:直径为 d= . π ②立方体模型:棱长为 d= V0. 2.油膜法测分子的大小 油的体积为 V,形成的单分子膜的面积为 S,则油分子直径 V 为:D= S . 3
专题七
选考部分
第 17 讲 热学
微网构建
知识 规律
思想 方法
核心再现及学科素养 (1)分子动理论:分子直径的数量级是 10-10m;分子永不停 息地做无规则运动;分子间存在相互的引力和斥力. (2)气体实验定律和理想气体状态方程. p1 p2 V1 V2 ①p1V1=p2V2;② = ;③ = ; T1 T2 T1 T2 p1V1 p2V2 ④ = . T1 T2 (3)热力学定律. ①热力学第一定律:ΔU=W+Q. ②热力学第二定律: 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程 都具有方向性. (1)物理思想:理想化模型思想、控制变量思想. (2)物理方法:类比法、假设法、转换研究对象法.
2 4π p R 0 即 mg=p0S=p0×4πR2,故大气层的空气总质量 m= g ,空
m 4πp0NAR2 气分子总数 N=MNA= Mg .由于 h≪R,则大气层的总体积 V=4πR2h,每个分子所占空间设为一个棱长为 a 的正方体,则有 3 Mgh Na3=V,可得分子间的平均距离 a= . p0NA
解析:选 ACE.布朗运动不是液体分子的运动,而是悬浮在 液体中的小颗粒的运动,它反映了液体分子的运动,A 正确;若 取两分子相距无穷远时的分子势能为零,则当两分子间距离大于 r0 时,分子力表现为引力,分子势能随间距的减小而减小(此时分 子力做正功),当分子间距离小于 r0 时,分子力表现为斥力,分子 势能随间距的减小而增大(此时分子力做负功),故 B 错误;将两 个铅块用刀刮平压紧后便能粘在一起,说明分子间存在引力,C 正确; 用打气筒向篮球充气时需用力, 是由于篮球内压强在增大, 不能说明分子间有斥力,D 错误;物体的内能取决于温度、体积 及物体的质量,温度升高,内能不一定增大,E 正确.
高中物理热学备课教案模板

高中物理热学备课教案模板一、教学目标:1. 理解热学的基本概念和热力学定律。
2. 掌握热量的传递方式和热平衡的条件。
3. 能够运用热学知识解决实际问题。
二、教学重点和难点:重点:热平衡的条件和热传递的方式。
难点:应用热学知识解决实际问题。
三、教学内容安排:1. 热学的基本概念和热力学定律。
2. 热量的传递方式和热平衡的条件。
3. 热学问题的计算和实际应用。
四、教学过程安排:第一节:热学的基本概念和热力学定律1. 师生互动,引入热学知识,让学生了解热学的研究对象和基本概念。
2. 讲解热力学定律,包括热力学第一定律和热力学第二定律的内容。
3. 练习题目,让学生掌握热力学定律的应用。
第二节:热量的传递方式和热平衡的条件1. 讲解热量的传递方式,包括导热、对流和辐射等方式。
2. 解释热平衡的条件,让学生了解热平衡是什么以及如何判断热平衡。
3. 练习题目,帮助学生掌握热量传递方式和热平衡条件的应用。
第三节:热学问题的计算和实际应用1. 案例分析,让学生运用热学知识解决实际问题。
2. 讨论热学在生活和工作中的应用,激发学生对物理学的兴趣。
3. 思考题目,让学生思考热学知识对环境保护和节能减排的重要性。
五、教学反馈及总结:1. 回顾本节课所学内容,让学生总结重点知识点。
2. 解答学生提出的问题,帮助学生消化和吸收知识。
3. 布置课外作业,巩固本节课所学内容。
六、教学资源准备:1. 教科书、课件、实验器材等教学资料。
2. 多媒体设备、投影仪等教学工具。
七、教学效果评估:1. 课堂表现评价。
2. 作业成绩评价。
3. 学生学习情况调查。
高三物理最新教案-2018章复习教案第2课时 精品

[高二物理复习教案(共2课时)]分子热运动能量守恒复习课第2课时一、复习目标:1.通过本节习题课的复习,进一步熟悉本单元的基本内容,提高解决问题的能力。
2.本单元要求同学们:(1)知道分子的动能和分子的势能,知道物体的内能。
(2)理解改变物体内能的两种方式。
(3)知道热力学第一定律的内容是什么,并能写出它的数学表达式。
(4)理解能量守恒定律。
(5)知道热力学第二定律的内容是什么,什么是第二类永动机以及第二类永动机为什么不能制成。
二、复习重点:物体的内能及改变内能的两种方式,热力学第一定律;运用相关知识解决实际问题。
三、教学方法:复习提问,学案导学四、教具学案五、教学过程(一)知识回顾(1)从分子动理论的观点看来,温度标志着什么?什么是分子的动能?什么是分子势能?什么是物体的内能?物体的内能跟什么有关系?温度是分子平均动能大小的标志。
组成物体的分子不停地做无规则运动,像一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有动能。
分子间存在相互作用力,分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。
物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
物体的内能跟物体的物质的量、温度和体积有关系。
(2)改变物体的内能有哪两种方式?从能量转化的观点来看,它们有什么区别?做功和热传递。
做功的过程是其它形式能和内能的转化;热传递是内能的转移。
(3)热力学第一定律的内容是什么?写出它的数学表达式。
外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q,等于物体内能的增加△E。
这个结论叫做热力学第一定律。
热力学第一定律的数学表达式为W+Q=△E。
表达式中各量的符号规定:(4)能量守恒定律的内容是什么?举出若干实例来说明。
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体。
这就是能量守恒定律。
(5)热力学第二定律的内容是什么?什么是第二类永动机?第二类永动机为什么不能制成?表述一:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不产生其他变化。
2018届高三物理第二轮复习:热学 学案

2018届高三物理第二轮复习热学学案含答案目的:1、掌握压强的计算;2、能分析清楚是什么状态变化并能列出方程重点:压强计算及状态变化分析 难点:状态变化分析一、例题分析例1、如图示,外界大气压P 0=76cmHg,,U 型管左端A 被水银封闭一段气体,右端开口,用水银封闭一段气体,则A 部分气体的压强P A = cmHg例2.如图,一固定的竖直密闭气缸有一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,已知大活塞的质量为1 2.50kg m =,横截面积为2180.0cm s =,小活塞的质量为2 1.50kg m =,横截面积为2240.0cm s =;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为40.0cm l =,气缸外大气压强为51.0010Pa p =⨯,缸内封闭有温度为T=300K 的气体.初始时大活塞与大圆筒底部相距2l ,忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦,重力加速度g 取210/m s .此时缸内气压多大?若给两活塞间封闭气体升温至T1=325K ,缸内气压多大?活塞移动的距离?例3、如图所示,两端封闭的U 形玻璃管,内径均匀,两边水银柱等高。
水银柱上方封闭的空气柱长度l 1=30 cm ,l 2=38 cm ,现从阀门C 处缓慢注入水银,结果左管中水银面上升5 cm ,右管中水银面上升6 cm ,求封闭端气体原来的压强。
例4、在室温条件下研究等容变化,实验装置如图所示,由于不慎使水银压强计左管水银面下h=10 cm处有长为l=4 cm的空气柱。
开始时压强计的两侧水银柱最高端均在同一水平面,温度计读数为7 ℃,后来对水加热,使水温上升到77 ℃,并通过调节压强计的右管,使左管水银面仍在原来的位置。
若大气压P0=76cmHg,求:(2)加热后压强计两管水银面的高度差Δh。
二、相关练习1、一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为V0,开始时内部封闭气体的压强为p0。
经过太阳暴晒,气体温度由T0=300K升至T1=350K。
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2018届高三物理第二轮复习热学学案含答案重点:压强计算及状态变化分析 难点:状态变化分析一、例题分析例1、如图示,外界大气压P 0=76cmHg,,U 型管左端A 被水银封闭一段气体,右端开口,用水银封闭一段气体,则A 部分气体的压强P A = cmHg例2.如图,一固定的竖直密闭气缸有一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,已知大活塞的质量为1 2.50kg m =,横截面积为2180.0cm s =,小活塞的质量为2 1.50kg m =,横截面积为2240.0cm s =;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为40.0cm l =,气缸外大气压强为51.0010Pa p =⨯,缸内封闭有温度为T=300K 的气体.初始时大活塞与大圆筒底部相距2l ,忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦,重力加速度g 取210/m s .此时缸内气压多大?若给两活塞间封闭气体升温至T 1=325K ,缸内气压多大?活塞移动的距离?例3、如图所示,两端封闭的U 形玻璃管,内径均匀,两边水银柱等高。
水银柱上方封闭的空气柱长度l 1=30 cm ,l 2=38 cm ,现从阀门C 处缓慢注入水银,结果左管中水银面上升5 cm ,右管中水银面上升6 cm ,求封闭端气体原来的压强。
例4、在室温条件下研究等容变化,实验装置如图所示,由于不慎使水银压强计左管水银面下h=10 cm处有长为l=4 cm的空气柱。
开始时压强计的两侧水银柱最高端均在同一水平面,温度计读数为7 ℃,后来对水加热,使水温上升到77 ℃,并通过调节压强计的右管,使左管水银面仍在原来的位置。
若大气压P0=76cmHg,求:(1)加热后左管空气柱的长度l′;(2)加热后压强计两管水银面的高度差Δh。
二、相关练习1、一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为V0,开始时内部封闭气体的压强为p0。
经过太阳暴晒,气体温度由T0=300K升至T1=350K。
(1)求此时气体的压强。
(2)保持T1=350K不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到p0。
求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。
判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热,并简述原因。
出气口进气口2、图中系统由左右两个侧壁绝热、底部截面均为S的容器组成。
左容器足够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭。
两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。
容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气,B上方封有氢气。
大气的压强p0,温度为T0=273K,两个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。
系统平衡时,各气体柱的高度如图所示。
现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再次平衡时A 上升了一定的高度。
用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到平衡后,氢气柱高度为0.8h。
氮气和氢气均可视为理想气体。
求(1)第二次平衡时氮气的体积;(2)水的温度。
3、如图所示,内径均匀,截面积为5 cm2的U形薄玻璃管,右侧B管管口封闭,左侧A管上端开口,管中装入水银,并在管口装配有光滑的、质量不计的活塞,使两管中均封入l=11 cm长的空气柱。
活塞上、下气体的压强都是p0=76 cmHg=1.01×105Pa,这时两管内水银面的高度差h=6 cm,外界环境温度不变。
今用细绳缓慢地向上拉活塞,使两管中水银面相平,求:(1)活塞在A管中向上移动的距离是多少;(2)这时力F应多大才能使活塞静止在该位置上。
2018届高三物理第二轮复习热学学案答案目的:1、掌握压强的计算;2、能分析清楚是什么状态变化并能列出方程重点:力分析及状态变化分析 难点:状态变化分析一、例题分析例1、如图示,外界大气压P 0=76cmHg,,U 型管左端A 被水银封闭一段气体,右端开口,用水银封闭一段气体,则A 部分气体的压强P A = cmHg 例1、设右管内封闭气体为B 部分,以B 气体上面水银柱为研究对象,分析其力。
得B 气体的压强:P B = P 0+8 即:P B = 76 + 8 =84 cmHg从左管分析,则B 部分气体压强:P B = P A + 12比较上两式可得 :P A = 72 cmHg例2.如图,一固定的竖直密闭气缸有一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,已知大活塞的质量为1 2.50kg m =,横截面积为2180.0cm s =,小活塞的质量为2 1.50kg m =,横截面积为2240.0cm s =;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为40.0cm l =,气缸外大气压强为51.0010Pa p =⨯,缸内封闭有温度为T=300K 的气体.初始时大活塞与大圆筒底部相距2l ,忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦,重力加速度g 取210/m s .此时缸内气压多大?若给两活塞间封闭气体升温至T 1=325K ,缸内气压多大?活塞移动的距离?例2解析:(1)、设封闭气体的压强P 1 .将两活塞视为一整体!整体 受力平衡:P 1·S 1 + P 0·S 2 = P 0·S 1 + P 1·S 2 + m 1g + m 2g得: P 1=1.1×105P a(2)、因为在温度升高过程中两活塞整体所受力情况没有改变,所以当温度升高中缸内气压仍然为P 1=1.1×105P a(3)、以封闭气体为对象,设活塞上移x : m 1g+m 2g P 1·S 2 P 1·S 1 P 0·S 1 P 0·S 2 212101S S g m g m P P -++=初态:21122S l S l V ⋅+⋅=T 1 = T = 300K 末态:212)2()2(S x l S x l V ⋅-+⋅+= T 2=325K 由盖·吕萨克定律得:2211T V T V =得:x=5cm例3、如图所示,两端封闭的U 形玻璃管,内径均匀,两边水银柱等高。
水银柱上方封闭的空气柱长度l 1=30 cm ,l 2=38 cm ,现从阀门C 处缓慢注入水银,结果左管中水银面上升5 cm ,右管中水银面上升6 cm ,求封闭端气体原来的压强。
例3解析 :设原来两部分气体压强都为p 0(因水银面等高),初态左管中气体的体积 V 1=l 1S , 右管中气体体积 V 2=l 2S 。
末状态左管的气体压强 p 1′, 右管气体压强为 p 2′=p 1′-1, 左管的气体体积为 V 1′=(l 1-5)S , 右管气体体积 V 2′=(l 2-6)S ,根据玻意耳定律:左管中气体: p 0l 1S = p 1′(l 1-5)S 即:30p 0 = 25p 1′ ①右管中气体: p 0l 2S = (p 1′-1)(l 2-6)S 即:38p 0=32p 1′-32 ②联立①②式得p 1′=96 cmHgp 0=56p 1′=80 cmHg 。
例4、在室温条件下研究等容变化,实验装置如图所示,由于不慎使水银压强计左管水银面下h =10 cm 处有长为l =4 cm 的空气柱。
开始时压强计的两侧水银柱最高端均在同一水平面,温度计读数为7 ℃,后来对水加热,使水温上升到77 ℃,并通过调节压强计的右管,使左管水银面仍在原来的位置。
若大气压P 0=76cmHg ,求:(1)加热后左管空气柱的长度l ′;(2)加热后压强计两管水银面的高度差Δh 。
例4解析: 研究的对象为两部分气体,一部分为球形容器中的气体A ,这部分气体做的是等容变化。
另一部分气体B ,即为压强计左管中封入的气体,这部分气体做的是等温变化。
(1)根据题意p B =p 0+(h +l )=(76+10+4) cmHg =90 cmHg而p A =p B -h =80 cmHgA 部分气体在做等容变化时,根据查理定律,有 p A T 1=p A ′T 2 解得p A ′=T 2T 1p A =273+77273+7×80 cmHg=100 cmHgB 部分气体的压强p B ′=p A ′+10=110 cmHg根据玻意耳定律 p B V B = p B ′V B ′解得l ′=p B l p B ′=90×4110cm =3.27 cm 。
(2)压强计左、右两管水银面之差Δh ,有Δh +10+3.27+76=110解得Δh =(110-10-3.27-76) cm = 20.73 cm 。
二、相关练习1、一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为V 0,开始时内部封闭气体的压强为p 0。
经过太阳暴晒,气体温度由T 0=300K 升至T 1=350K 。
(1)求此时气体的压强。
(2)保持T 1=350K 不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到p 0。
求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。
判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热,并简述原因。
练习1解析: (1)00p p T T =,解得:076p p = (2)若气体总质量不变,保持温度T 1=350K 不变,则由玻意耳定律有PV 0=P 0V / 得V / =067v 067v 体积对应气体的总质量M 现在实际V 0体积对应气体的质量m根据W+Q=△U ,以内T 不变,所以△U=0。
因为体积膨胀,所以W 为负,所以Q 为正,吸热。
2、图中系统由左右两个侧壁绝热、底部截面均为S 的容器组成。
左容器足够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭。
两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。
容器内两个绝热的活塞A 、B 下方封有氮气,B 上方封有氢气。
大气的压强p 0,温度为T 0=273K ,两个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p 0。
系统平衡时,各气体柱的高度如图所示。
现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再次平衡时A 上升了一定的高度。
用外力将A 缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到平衡后,氢气柱高度为0.8h 。
氮气和氢气均可视为理想气体。
求(1)第二次平衡时氮气的体积;(2)水的温度。
练习2【解析】34.[物理——选修3-3](15分)(1)考虑氢气的等温过程。
该过程的初态压强为o p ,体积为hS ,末态体积为0.8hS 。
设末态的压强为P ,由玻意耳定律得1.250.8o o p hs p p hS== ① 活塞A 从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是进气口出气口 766700==v v M m 则有:等温过程。
该过程的初态压强为 1.1o p ,体积为V ;末态的压强为'P ,体积为'V ,则'0.1 1.35o o p p p p =+= ②' 2.2V hS = ③ 由玻意耳定律得 1.35 2.2 2.71.1o op V hS hS p =⨯= ④ (2) 活塞A 从最初位置升到最高点的过程为等压过程。