专题：气体状态变化导致的动态变化问题
4、气体图像与动态分析和实验
精锐教育学科教师辅导讲义
).
p-V图上的图线应是图
一定质量的理想气体状态变化的p-T图像如图所示,由图像可知( ).
(A)气体在a、b、c三个状态的密度ρa＜ρc＜ρb
(B)在a→b的过程中,气体的内能增加
两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态,当气体
的中点，则( ).
).
过程中保持不变
使两段水银柱及被两段水银柱封闭的空气柱合
管水银柱的下端而A′与原来
h
h
h
两部分，、∆p B
热敏元件
（a）
）采取了正确的操作后，他们针对同一部分气体在三个不同体积的情况下记录了相关数据，计算机绘出的p-t
_______________；
Ⅲ．重复步骤Ⅱ，记录活塞在另一位置的容积刻度明的物理量是。
把握问题实质 注重解题方法
1 气体的初始压强，所以有?P下??P上，则水银柱上移。
例题2、如图2所示，是一个圆筒形容器的横剖面图。A、B两气缸内充有理想气体，C,D是真空。活塞C不漏气且摩擦不计，开始时活塞处于静止状态。若将A，B 两部分气体同时升高相同的温度（初温相同），则活塞将（ ）
A、 活塞向右移动
B、 活塞向左移动
C、 两气缸内气体的压强增量都相等来自活塞不移动 D、两气缸内气体的压强增量不相等，活塞不移动
分析与解：对A、B两部分密闭气体而言，当温度升高时，压强和
体积都可能变化，因此我们还是假设活塞不动，则两部分气体均作
等容变化。升温前对活塞水平方向受力分析可得PASA=PBSB，由于面积SB>SA，可知PA>PB；
式：?P??TP，其中T和P为气体初始状态的温度和压强。 T
例题1、如图1所示，两端封闭、粗细均匀的玻璃管竖直放置，管内的空气被一段水银柱隔成上下两部分，初始温度相同。现将两部分气体升高相同温度，则水银柱将怎样移动？
分析与解：对密闭在玻璃管中的上下两部分气体，当温度升高时，两部分气体的温度、体积和压强都想增大，显然对于气体的三个状态参量都变化的话，我们只能采用控制变量法，即假设水银柱不动，则上下两部分气体均作等容变化，据上述推论：?P??T，由于上下两部分气体T和?T均相同，而底部气体初始压强大于上部PT图
PASA=PBSB可以得到?FA??FB，即活塞最终不动，本题应选D。
2、在封闭气体的状态变化过程中如果气体的压强保持不变，则可采用盖·吕萨克定律的变形式来比较几部分气体体积的变化量，从而判断气柱长度或液面位置变化。
把握问题实质 注重解题方法
——谈气体动态变化问题的解题策略
汽化难题和知识点总结
汽化难题和知识点总结引言汽化（也称蒸发）是指液体变成气体的过程。
这一过程在我们日常生活中随处可见，比如水蒸发成水蒸气，酒精蒸发成气体等等。
汽化是一种重要的物质状态变化过程，对于理解和掌握其规律具有重要的理论和实际意义。
本文将围绕汽化的难题和知识点进行总结和探讨。
一、汽化的难题汽化虽然在日常生活中普遍存在，但其实质却是一个复杂的过程，涉及到多个因素的相互作用。
因此，汽化也包含了一系列的难题。
1.1 蒸发速率和温度的关系首先，蒸发速率与温度之间的关系是汽化过程中的一个重要难题。
一般情况下，我们知道温度升高会导致蒸发速率增加，但是具体的关系是怎样的呢？在此问题上，科学家们进行了大量的研究，发现了蒸发速率和温度之间存在一种非线性的关系。
简单地说，蒸发速率并非与温度成正比增加，而是呈现出一种指数增长的特征。
这一现象的解释涉及到热力学和动力学等复杂的物理和化学知识。
1.2 汽化的动力学过程其次，汽化的动力学过程也是一个难题。
汽化并非是一种静态的过程，而是涉及到动态平衡和动态变化。
在汽化的过程中，液态分子和气态分子之间会不断进行着能量的传递和转化，这个过程是一个非常复杂的动力学过程。
如何描述和理解这一动力学过程，是汽化研究中的一个重要难题。
1.3 表面张力和蒸发过程另外，汽化还涉及到表面张力的影响。
表面张力是指液体分子在表面处受到的吸引力，它对蒸发速率有着重要的影响。
在汽化的过程中，表面张力会影响液体分子的蒸发速率和方向，这一问题对于理解汽化过程具有重要的意义。
1.4 气液平衡和汽化温度最后，气液平衡和汽化温度也是一个难题。
在一定的条件下，液体和气体之间会达到一种平衡状态，这就是气液平衡。
而汽化温度是指在一定的压力下，液体开始汽化的温度。
这两个问题涉及到热力学和动力学等方面的知识，具有一定的难度。
二、汽化的知识点虽然汽化存在着许多难题，但是在科学家们的不懈努力下，目前对汽化的许多知识点已经有了一定的认识和掌握。
专题114气体状态变化图像问题(原卷版)
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第十九章热学专题114 气体状态变化图像问题第一部分知识点精讲1.常见气体状态变化的图像V pV pV 越大的等温线对应的温度越高，离原点越远1 V p即斜率越大，对应的温度越高T p，即斜率越大，对应的体积越小t 图点（），斜率越大，对应的体积越小TV，即斜率越大，对应的压强越小t V但不成正比点（），斜率越大，对应的压强越小2.解决图像问题应注意的几点（1）看清坐标轴，理解图像的意义：图像上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态；图像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）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。
第二部分最新高考题精选1..（4分）(2021新高考福建)如图，一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，该过程气体对外__________“做正功”或“做负功”或“不做功”），气体的温度__________（填“升高”“降低”“先升高后降低”或“始终不变”）.2. (1) (5 分) （2021高考全国甲卷）如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积-温度(V -t )图上的两条直线Ⅰ和Ⅱ表示，V 1 和 V 2 分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；t 0 为它们的延长线与横轴交点的横坐标，t 0 是它们的延长线与 横轴交点的横坐标，t 0 =﹣273.15°C ；a 为直线I 上的一点。
由图可知，气体在状态a 和b 的压强之比p a p b=______；气体在状态 b 和 c 的压强之比p b p c=_________。
3.（2020北京，4，3分）如图所示，一定量的理想气体从状态A 开始，经历两个过程，先后到达状态B 和C 。
物理高考气体变化知识点
物理高考气体变化知识点气体变化是物理学中一个重要的研究领域，也是高考物理中的重点内容之一。
在高考中，掌握气体变化的知识点对于理解和解答相关题目非常重要。
本文将从气体的三态、气体压强和气体状态方程三个方面介绍一些常见的气体变化知识点。
一、气体的三态气体可以存在于三种不同的状态，即固态、液态和气态。
在固态下，气体的分子紧密排列，保持着固定的位置，只能做微小的振动；在液态下，气体的分子之间的距离比较近，可以自由运动并且具有一定的相互吸引力；在气态下，气体的分子之间的距离比较远，具有较大的自由度和运动速度。
在不同的温度和压力条件下，气体可以相互转换，这种转换过程被称为气体的相变。
二、气体压强气体的压强是指气体分子对单位面积的撞击力，通常用帕斯卡（Pa）或大气压（atm）等单位来表示。
气体的压强与气体分子的速度、密度、温度和体积等因素密切相关。
根据理想气体状态方程，当温度和体积不变时，气体的压强与气体分子的数量呈正比。
而当温度不变时，气体的压强与气体分子的速度和密度呈正比。
此外，根据达尔顿分压定律和亨利气体溶解定律，气体的总压强等于各个气体分子的分压之和，气体溶解在溶液中的溶解度与该气体的分压成正比。
三、气体状态方程气体状态方程是描述气体性质的重要方程之一，也是高考中经常涉及的知识点。
根据气体的状态方程，可以揭示气体的性质与物理参数之间的内在关系。
根据理想气体状态方程，气体的压强与温度、体积和气体分子数量呈正比。
而据实际气体状态方程，气体的压强与温度、体积和气体分子的性质和数目相关。
此外，根据卡诺循环理论和理想气体状态方程，可以推导出热力学循环中的效率与温度之间的关系。
总结起来，气体变化是物理学中一个重要的研究领域，也是高考物理中的重点内容之一。
通过掌握气体的三态、气体压强和气体状态方程等知识点，可以更好地理解和解答与气体变化相关的问题。
尽管气体变化是复杂而丰富的，但只要理解了其中的基本原理和关键知识点，并掌握了一定的解题思路和方法，相信大家在高考中也能够应对自如，并取得满意的成绩。
浅谈气体状态变化的分析方法
解 方法高考理化 2021年5月!"气体状态'化的分析方—■湖北省枝江一中陈宏 曹少平在热学的学习中经常会遇到这样一类问题：“在两个容器中封闭有一定质量的理想气 体，给出不同的初始条彳，要求判断经过某些 动态变化后的末状态，气体状态参量 CV ,p ）的变化相互影响，导致很难正确判断。
下 面通过实例谈谈这类问题的分析方法&方法1:利用“锁定体积不变法”分析! ! 如图1所示，在一个水银槽中,'b（3）初始时，如图3所示竖直放置，且容器A 中气体温度'）等于容 器*中气体温度'* &当A 、B 两容器中气体温度同时 升高时，细管中的汞柱是否移动？怎 样移动？解析：（1）假设A 、B 两容器中气图3插入一根上端封闭的玻璃管，管的上端封闭着一段长为9的空气 柱，管内水银面比管外水银面高 出h &若将玻璃管向上移动一段距离，则' ）&A. 空气柱增长B. 空气柱变短体同时升温，汞柱不动，则 A 、B 两容器中气体均做等容变化，在（-'图像中画出两条等C. 管内外液面高度差变大 图1D. 管内外液面高度差变小解析：假设管内封闭空气柱的体积不变， 即水银柱随玻璃管上升同样的高度，这样水 银柱上下面所受的压力差不变，而水银柱的重力增大，因此水银柱应下移，即管内封闭空容线如图4所示。
从图中 可以看出，当A 、B 两容器 中气体温度同时升高△'时，容器B 中气体增加的压 强、p B 大于容器A 中气体增加的压强 p ，因此汞柱\P0 T b T a T图4向左移动&（2）假设A 、B 两容器中气体同时升温，气柱增长，压强减小，管内外液面高度差变大。
答案:AC点评：利用“锁定体积不变法''分析气体汞柱不动，则A 、B 两容器 中气体均做等容变化，在p~ '图像中画出两条等容线（重合）如图5所示。
必考点15 气体状态变化的图像问题(人教版2019)(原卷版)
必考点15 气体状态变化的图像问题题型一P-V图像例题1 如图所示，一定质量的理想气体，从状态A经等温变化到状态B，再经等容变化到状态C，A、C 压强相等，则下列说法正确的是（）A．从A到B气体分子平均动能增加B．从B到C气体分子平均动能不变C．A、C状态气体压强相等的原因是分子撞击器壁的平均作用力相等D．从A到B过程气体压强变小的原因是分子的密集程度减小题型二P-T图像例题2 一定质量的理想气体从状态A开始，经历状态B、C、D回到状态A的p-T图象如图所示，其中BA 的延长线经过原点O，BC、AD与横轴平行，CD与纵轴平行，下列说法正确的是（）A．A到B过程中，气体的体积变大B．B到C过程中，气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数减少C．C到D过程中，气体分子热运动变得更加剧烈D．D到A过程中，气体内能减小、体积增大题型三V-T图像、状态，最后到D状态，（BC与横例题3一定质量的理想气体，从图中所示的A状态开始，经历了B C轴平行，CD与纵轴平行）下列判断中不正确的是（）→温度升高，压强不变A．A B→体积不变，压强变大B．B C→体积变小，压强变大C．C DD．D点的压强比A点的压强小【解题技巧提炼】1．一定质量的气体不同图像的比较[注意] 上表中各个常量“C ”意义有所不同。
可以根据pV ＝nRT 确定各个常量“C ”的意义。
2．气体状态变化图像的分析方法(1)明确点、线的物理意义：求解气体状态变化的图像问题，应当明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。
(2)明确图像斜率物理意义：在V T 图像(p T 图像)中，比较两个状态的压强(或体积)大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大。
(3)明确图像面积物理意义：在p V 图像中，p V 图线与V 轴所围面积表示气体对外界或外界对气体所做的功。
气体的性质与状态变化
气体的性质与状态变化气体是一种物态，具有独特的性质和状态变化。
了解这些性质和状态变化对于我们理解自然界中的现象以及应用于科学和工业领域都至关重要。
本文将介绍气体的性质，包括分子间的间隔、运动、压强和温度的关系，以及气体的状态变化，包括蒸发、沸腾、冷凝和凝固等过程。
1. 气体的性质气体的分子间距离相对较大，分子间几乎没有相互作用力。
这使得气体具有高度的可压缩性和体积变化性。
此外，气体的分子在高速无规则运动中自由碰撞，并具有各向同性。
根据动理论，气体的压强与温度成正比，与体积成反比，具体关系由理想气体状态方程描述。
2. 温度与气体状态温度是影响气体状态的重要因素之一。
根据热力学定律，温度越高，气体分子的平均动能越大，分子间的碰撞也越频繁和剧烈。
这导致气体的压强增加，体积膨胀，形成高温状态。
3. 气体的状态变化3.1 蒸发：蒸发是液体从表面逐渐转变成气体的过程。
在液体表面，一部分液体分子具有足够的能量克服表面张力和吸附力的束缚，从而转化为气体状态。
蒸发过程中，液体的温度和环境的温度将直接影响蒸发速率。
3.2 沸腾：沸腾是液体在整个体积内同时蒸发的过程。
在液体沸点以上，液体内部也会出现液体表面一样的蒸发现象，由于液体内部的气泡也会现在液体中迅速形成和崩溃，形成冒泡现象。
沸点是指在特定的压强下，液体与外界的蒸汽压强相等时的温度。
3.3 冷凝：冷凝是气体分子转变为液体状态的过程。
当气体的温度降低到饱和蒸汽压以下时，气体分子的平均动能降低，分子间的吸引力增强，导致气体分子被束缚在一起，形成液体。
冷凝过程通常伴随着能量的释放和温度的升高。
3.4 凝固：凝固即是物质由液体转变为固体的过程。
当物质的温度低于凝固点时，分子间的吸引力增强，使得分子无法继续以液体的形式存在，而形成有序排列的固态结构。
综上所述，气体具有独特的性质和状态变化规律。
对于我们了解气体的性质和状态变化，有助于我们理解气体在自然界中的现象，如空气的流动和大气压的变化等。
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△Pa=PaAT/TA
△Pb=pbA T/TB
由于Ta< TB
五、教学流程
1、教学流程图
2、教学流程说明：
活动1：探讨插入水银槽中的玻璃管上提、下压或倾斜得出假设法， 但是水银动的根本原因是受力不再平衡。
活动2：探讨运动状态改变导致水银动态变化的问题， 得出用受力 分析判断压强的关系，结合玻意耳定律判断各自体积如何变化 （也 可用假设法）个人收集整理勿做商业用途
度（保持管水平不动），然后保持恒温，个人收集整理勿做商业用途贝（1）水银柱如何移动？
（2）若气体B初始温度高，把气体缓缓升高相 同的温度，然后保持恒温，，则水银柱又如何移动？ 分析与解
前提方法：假设法，假设水银柱不动，两部分气体均作等容 变化， 思路（1）用数学函数推导： 设开始时气体温度为To,压强为Pa和PB,升高温度△T,升温后为Ti和T2，压强为Pa'和Pb'压强减少量为△Pa和△Pb，分别对两部 分气体应用查理定律：
（1）现让玻璃管做自由落体运动时，水银柱相对玻璃管
如何移动？L
分析与解：
原来静止时Pb>FA，玻璃管自由落体运动时，水银处于完全失 重状态，所以末状态当水银柱相对玻璃管稳定时Pb=Pa（结合受力
分析），对于A气体压强增大根据玻意耳定律，体积减小，而B气 体正好相反，所以水银相对玻璃管向上移动。（用假设法，假设体 积不变，原来平衡Pb>R,,现需要向下的合外力，所以Pa增大，Pb减小）个人收集整理勿做商业用途
活动3：探讨放置方式的改变导致水银动态变化的问题， 得出用受 力分析判断压强的关系，结合玻意耳定律判断各自体积如何变化个 人收集整理勿做商业用途
活动4：探讨水平放置的试管由于气体温度改变导致水银动态变化 的问题，得出在用假设法的基础上可以用数形结合解决ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ态变化 问题。个人收集整理勿做商业用途
活动5：探讨竖直放置的试管由于气体温度改变导致水银动态变化 的问题，巩固用数形结合解决动态变化问题。
专题：气体状态变化导致的动态变化问题
奉贤区曙光中学：张海英
（1）
（2）
（3）
（4）
2、过程与方法：
（1）学生通过几种类型的动态变化过程分析，感受假设法是常用 的解决方法，在假设法基础上可以根据数学函数或者图像法解决 动态问题。个人收集整理 勿做商业用途
3、情感态度与价值观： （1）学生通过动态过程分析，体验探究物理规律的科学方法。 （2）通过一题变化，培养学生的发散思维能力。
系来确定压强和体积如何变化。（水银柱高于水银槽的高度与气柱 长度同增同减）但是水银柱从静止改变运动状态最根本的原因就 是受力不再平衡。个人收集整理勿做商业用途
1、如图所示，一端封闭的玻璃管开口向下竖直 插入水银槽中，管的上部封有部分空气，玻璃管露 出槽中水银面的长度为L,两水银面的高度差为h，现保持L不变，使玻璃管向右转过一个小角度，则
A.H和h都增大
C.H减小,h增大
分析与解：（假设法）
思路一：假设管内水银柱高度不变
由于水银柱的高度不变，封闭空气柱变长，
根据玻意耳定律，气体体积增大，空气柱压强变小，根据P=F-P
gh（即h增大）。所以H和h都增大个人收集整理勿做商业用途
思路二：假设管内封闭空气柱长度不变
由于管内封闭空气柱长度不变，h增大，压强减小，根据玻 意耳定律压强减小，体积增大。所以H和h都增大。 小结：解决动态变化的常用方法就是假设法，然后利用PV之间关
（BD）个人收集整理勿做商业用途
A.h将增大B.h
C.h不变D.空气柱的长度会减小
注：将水银柱逐渐倾斜的过程，等效为将水银柱下压。2、运动状态和放置方式的改变
例2、如图所示，粗细均匀的玻璃管，两端封闭， 用一段小水银柱将空气分隔成A、B两部分，竖直放置处于静 止时，水银柱冈収子在正中，个人收集整理勿做商业用途
思考：有没有可能FA增大，FB不变？
（拓展）上题的基础上
（2）现将玻璃管水平放置，当再次达到平衡时，水银柱相对 于玻璃管如何移动？I」L」
分析与解：
原来竖直时FB>R,玻璃管水平后，再次平衡时FB=R（结合受
力分析），对于A气体压强增大根据玻意耳定律，体积减小，而B气体正好相反，所以水银相对玻璃管向A移动。个人收集整理勿做商业用 途
小结：假设体积不变，可以根据受力分析，确定压强的大小关系， 再分别判断各自压强如何变化，分别用玻意耳定律来判断各自体 积如何变化，从而来判断水银柱的移动。个人收集整理勿做商业用途
二、气体温度的改变 例3、如图所示，在两端封闭的玻璃管中间用水L银柱将其分成体积相等的左右两部分，并充入亍温度相同的气体，若把气体缓缓升高相同的温
对于A：Pa/T0=PA'T1=△Pa/△T
△Pa=PaA T/T0对于B：Pb/ T0= pb'/T2=△pbAT
△Pb=p/ T/T0Pa=Pb，故有△Pa=A Pb，
△Fa=a Fb水银柱不动（值得注意的是：这里最根本 的是受力，而并非压强）
思路二：图像法，在同一P-T图上画 出两段气柱的等容线， 如右图（因在温度相同时PA=PB,得气柱lA等容线的斜率与气柱Ib—样）。 由图线可知当两气柱升高相同的温度时， 其压强增大量△Pa=A Pb， 故^Fa=A Fb，水银柱不动）。
三、教学重点与难点 教学重点：应用玻意耳定律和查理定律解决动态变化问题。 教学难点：用假设法解决动态变化问题。
四、教学设计思路 本设计的基本思路是以运动状态和放置方式的改变，气体温度的 改变这几种类型，归纳总结处理动态变化问题的方法就是假设法。 但是不管是数学函数法还是图象法，引起水银或者活塞动态变化 的根本原因是受力不再平衡，再配以课后相似练习，巩固和加深 处理动态问题的方法。个人收集整理 勿做商业用途
六、教学过程
专题一：气体状态变化导致的液柱动态变化问题
引入：现有一段水银柱封闭了一段或两段空气柱，请同学相互讨 论可以用什么方法使水银柱移动？引入今天的课题
一、气体温度不变（运动状态和放置方式改变）
例1、如图所示，开口向下并插入水银槽中的粗细均匀的玻璃 管内封闭着长为H的空气柱，管内水银柱高于水银槽h，若将玻 璃管竖直向上缓慢地提起（管下端未离开槽内水银面），则H和h的变化情况为（A