2019_2020学年高中物理第八章气体章末优化总结课件新人教版选修3_3
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2019_2020学年高中物理第八章气体第4节气体热现象的微观意义课件新人教版选修3_3

(3)规律性 ①单个分子的运动是无规则的,具有不确定性,但大量分子在 某一时刻,向任何一个方向运动的分子数目都_相__等___,在宏观 上表现为均衡性. ②气体分子的速率各不相同,但遵守速率分布规律,即出现 “_中__间__多__、__两__头__少___”的分布规律.
1.(1)气体分子的运动是杂乱无章的,没有一定的规律.( × ) (2)气体分子间除相互碰撞外,几乎无相互作用.( √ ) (3)大量气体分子的运动符合统计规律.( √ ) (4)理想气体没有分子势能.( √ )
1.(多选)(2017·高考全国卷Ⅰ)氧气分子在 0 ℃ 和 100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随 气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示.下列说法正确 的是( )
A.图中两条曲线下面积相等 B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C.图中实线对应于氧气分子在 100 ℃时的情形 D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 E.与 0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在 0~400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大
2.气体分子运动的特点 (1)自由性:气体分子距离比较大,分子间的作用力很弱,除相 互碰撞或跟器壁碰撞外,可以认为分子不受力而做__匀__速__直__线__ 运动,因而气体能充满它能达到的整个空间. (2)随机性:分子之间频繁地发生碰撞,使每个分子的速度大小 和方向频繁地改变,分子的运动_杂__乱__无___章__.
气体分子运动的特点和规律 1.气体分子运动的特点 (1)自由性:分子在两次碰撞之间,可认为不受力,做匀速直线 运动. (2)无规则性:分子之间频繁地碰撞,使每个分子的速度大小和 方向频繁地改变. (3)机会均等性:大量分子运动的杂乱无章,使得分子在各个方 向运动的机会均等.
2019-2020学年高二物理人教版选修3-3课件第八章 3理想气体的状态方程

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3 理想气体的状态方程
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(4)在应用理想气体状态方程时,所有物理量的单位都必须使用国 际单位制中的单位。( )
解析:方程代入数据计算前,必须先统一单位。p、V初、末单位 各自相同即可,不一定全为国际单位,但T必须用热力学温度。
答案:×
-6-
3 理想气体的状态方程
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3 理想气体的状态方程
探究一
探究二
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对于一定质量的理想气体,由状态方程������������������=C 可知,当 其中一个状态参量发生变化时,一定会引起另外一个状态参量发生 变化或另外两个状态参量都发生变化。分析时抓住三个状态参量 之间的关系是解决此类问题的关键。
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2.理想气体状态方程的应用要点
(1)选对象:根据题意,选出所研究的某一部分气体,这部分气体在 状态变化过程中,其质量必须保持一定。
(2)找参量:找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的 一组p、V、T数值或表达式,压强的确定往往是个关键,常需结合力 学知识(如力的平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式。
-18-
3 理想气体的状态方程
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名称 图象
等 p-T 容 线
p-t
特点
其他图象
p=VCT,斜率 k=VC,即斜率越大,对 应的体积越小
图线的延长线均过点 (-273.15,0),斜率越大,对应的体 积越小
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3 理想气体的状态方程
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(4)在应用理想气体状态方程时,所有物理量的单位都必须使用国 际单位制中的单位。( )
解析:方程代入数据计算前,必须先统一单位。p、V初、末单位 各自相同即可,不一定全为国际单位,但T必须用热力学温度。
答案:×
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3 理想气体的状态方程
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对于一定质量的理想气体,由状态方程������������������=C 可知,当 其中一个状态参量发生变化时,一定会引起另外一个状态参量发生 变化或另外两个状态参量都发生变化。分析时抓住三个状态参量 之间的关系是解决此类问题的关键。
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2.理想气体状态方程的应用要点
(1)选对象:根据题意,选出所研究的某一部分气体,这部分气体在 状态变化过程中,其质量必须保持一定。
(2)找参量:找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的 一组p、V、T数值或表达式,压强的确定往往是个关键,常需结合力 学知识(如力的平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式。
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3 理想气体的状态方程
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名称 图象
等 p-T 容 线
p-t
特点
其他图象
p=VCT,斜率 k=VC,即斜率越大,对 应的体积越小
图线的延长线均过点 (-273.15,0),斜率越大,对应的体 积越小
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3 理想气体的状态方程
2019-2020学年高二物理人教版选修3-3课件第八章 2气体的等容变化和等压变化

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2 气体的等容变化和等压变化
探究一
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【思考问题】 (1)A中气体的体积发生变化了吗?
提示两次C中水银面都在O点处,因此A中气体的体积不变。
(2)A中气体的压强发生变化了吗?
提示D中水银液面相对于O点发生了变化,因此A中气体压强也发
生了变化。
解又A 内 析知气 :p设1=体恒p0发温+p生槽h1等,的p2容=温p变度0+化为ph,2T根,2,据由查题理意定知律T1=得2������7������113
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1 2 3 45
4. 一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B,这一过程如 图所示,则( ) A.在过程AC中,气体的压强不断变大 B.在过程CB中,气体的压强不断变小 C.在状态A时,气体的压强最大 D.在状态B时,气体的压强最大 解析:气体在过程AC中发生等温变化,由pV=C(恒量)可知,体积减小, 压强增大,故选项A正确。在CB变化过程中,气体的体积不发生变 化,即为等容变化,由������������=C (恒量)可知,温度升高,压强增大,故选项B 错误。综上所述,在ACB过程中气体的压强始终增大,所以气体在状 态B时的压强最大,故选项C错误,选项D正确。 答案:AD
-20-
2 气体的等容变化和等压变化
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5.如图所示,质量M=10 kg的透热汽缸内用面积S=100 cm2 的活塞 封有一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气。现将弹 簧一端固定在天花板上,另一端与活塞相连将汽缸悬起,当活塞位 于汽缸正中间时,整个装置都处于静止状态,此时缸内气体的温度
2 气体的等容变化和等压变化
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【思考问题】 (1)A中气体的体积发生变化了吗?
提示两次C中水银面都在O点处,因此A中气体的体积不变。
(2)A中气体的压强发生变化了吗?
提示D中水银液面相对于O点发生了变化,因此A中气体压强也发
生了变化。
解又A 内 析知气 :p设1=体恒p0发温+p生槽h1等,的p2容=温p变度0+化为ph,2T根,2,据由查题理意定知律T1=得2������7������113
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4. 一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B,这一过程如 图所示,则( ) A.在过程AC中,气体的压强不断变大 B.在过程CB中,气体的压强不断变小 C.在状态A时,气体的压强最大 D.在状态B时,气体的压强最大 解析:气体在过程AC中发生等温变化,由pV=C(恒量)可知,体积减小, 压强增大,故选项A正确。在CB变化过程中,气体的体积不发生变 化,即为等容变化,由������������=C (恒量)可知,温度升高,压强增大,故选项B 错误。综上所述,在ACB过程中气体的压强始终增大,所以气体在状 态B时的压强最大,故选项C错误,选项D正确。 答案:AD
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5.如图所示,质量M=10 kg的透热汽缸内用面积S=100 cm2 的活塞 封有一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气。现将弹 簧一端固定在天花板上,另一端与活塞相连将汽缸悬起,当活塞位 于汽缸正中间时,整个装置都处于静止状态,此时缸内气体的温度
高中物理 第八章气体章末小结学案课件 新人教版选修33

底部恰好与液面相平时,进入小瓶中的液 柱长度为l/2,求此时气缸内气体的压 强.大气压强为p0,重力加速度为g.
解析:设当小瓶内气体的长度为34l 时,压强为 p1; 当小瓶的底部恰好与液面相平时,瓶内气体的压强为 p2, 气缸内气体的压强为 p3.
依题意 p1=p0+12ρgl① 由玻意耳定律 p134lS=p2(l-2l )S② 式中 S 为小瓶的横截面积,联立①②得:p2=32(p0+ 12ρgl)③
• 本章内容为新课标地区的选考内容,多以 选择、填空形式出现,但对气体的三大定
律的考查也有计算题,应引起师生的高度 重视.
• 1. (2010课标全国理综,33(2))如图所示, 一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体; 一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液 体中,平衡时小瓶露出液面的部分和进入 小瓶中液柱的长度均为l/4.现用活塞将气缸 封闭(图中未画出),使活塞缓慢向下运动, 各部分气体的温度均保持不变.当小瓶的
活塞 A 从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等 温过程,该过程的初态压强为 1.1p0,体积为 V,末态压强 为 p′,体积为 V′,则 P′=P+0.1P0=1.35P0②
• 答案:(1)2.7hs (2)368.55K
又有 p2=p3+12ρgl④ 联立③④式,得 p3=32p0+ρ4gl⑤ 答案:32p0+ρ4gl
• 2.(2009·高考辽宁、宁夏理综,34)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0.1p0.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
解析:设当小瓶内气体的长度为34l 时,压强为 p1; 当小瓶的底部恰好与液面相平时,瓶内气体的压强为 p2, 气缸内气体的压强为 p3.
依题意 p1=p0+12ρgl① 由玻意耳定律 p134lS=p2(l-2l )S② 式中 S 为小瓶的横截面积,联立①②得:p2=32(p0+ 12ρgl)③
• 本章内容为新课标地区的选考内容,多以 选择、填空形式出现,但对气体的三大定
律的考查也有计算题,应引起师生的高度 重视.
• 1. (2010课标全国理综,33(2))如图所示, 一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体; 一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液 体中,平衡时小瓶露出液面的部分和进入 小瓶中液柱的长度均为l/4.现用活塞将气缸 封闭(图中未画出),使活塞缓慢向下运动, 各部分气体的温度均保持不变.当小瓶的
活塞 A 从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等 温过程,该过程的初态压强为 1.1p0,体积为 V,末态压强 为 p′,体积为 V′,则 P′=P+0.1P0=1.35P0②
• 答案:(1)2.7hs (2)368.55K
又有 p2=p3+12ρgl④ 联立③④式,得 p3=32p0+ρ4gl⑤ 答案:32p0+ρ4gl
• 2.(2009·高考辽宁、宁夏理综,34)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0.1p0.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
人教版高中物理选修(3-3)第八章《气体》ppt课件

⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候,最好是做个记号,姑且先把这个问题放在一边,继续听老师讲后面的 内容,以免顾此失彼。来自:学习方法网
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆,而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
最新中小学教学课件
29
谢谢欣赏!
V1=S(L-d)⑥
联立①②③④⑤⑥式得
a= p0Sd m(L-d)
答案 p0Sd m(L-d )
章末整合提升
14
解题策略 这类问题的一般解题思路:首先明确研究对象, 然后明确初、末状态及状态参量,再利用玻意耳定律列方 程,从而联立求解.对于充气、抽气类问题可以通过灵活 选取研究对象,化变质量为一定质量,进行解答.
答案 见解析图
章末整合提升
23
四、对气体压强的理解 1.气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力. 2.产生原因:大量气体分子无规则运动碰撞器壁,形成对 器壁各处持续的压力而产生. 3.决定因素:一定质量气体的压强大小,微观上取决于分 子的平均动能和单位体积内的分子数;宏观上取决于气体 的温度T和体积V.
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15
二、理想气体状态方程
应用状态方程解题的一般步骤 (1)明确研究对象,即某一定质量的理想气体; (2)确定气体在初、末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2; (3)由状态方程列式求解; (4)讨论结果的合理性.
章末整合提升
16
特别提醒 在涉及到气体的内能、分子势能问题中要特别 注意是否为理想气体,在涉及气体的状态参量关系时往往 将实际气体当作理想气体处理,但这时往往关注的是是否 满足质量一定.
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联立①②③④⑤⑥式得
a= p0Sd m(L-d)
答案 p0Sd m(L-d )
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解题策略 这类问题的一般解题思路:首先明确研究对象, 然后明确初、末状态及状态参量,再利用玻意耳定律列方 程,从而联立求解.对于充气、抽气类问题可以通过灵活 选取研究对象,化变质量为一定质量,进行解答.
答案 见解析图
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四、对气体压强的理解 1.气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力. 2.产生原因:大量气体分子无规则运动碰撞器壁,形成对 器壁各处持续的压力而产生. 3.决定因素:一定质量气体的压强大小,微观上取决于分 子的平均动能和单位体积内的分子数;宏观上取决于气体 的温度T和体积V.
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二、理想气体状态方程
应用状态方程解题的一般步骤 (1)明确研究对象,即某一定质量的理想气体; (2)确定气体在初、末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2; (3)由状态方程列式求解; (4)讨论结果的合理性.
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特别提醒 在涉及到气体的内能、分子势能问题中要特别 注意是否为理想气体,在涉及气体的状态参量关系时往往 将实际气体当作理想气体处理,但这时往往关注的是是否 满足质量一定.
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2019_2020学年高中物理第八章气体第1节气体的等温变化课件新人教版选修3_3

例 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 两段水银柱,将 A、B 两段空气柱封闭在管内。已知水银柱 a 长为 10 cm, 水银柱 b 两个液面间的高度差为 5 cm,大气压强为 75 cmHg,求空气柱 A、 B 产生的压强。
[规范解答] 分别取两段水银柱 a、b 为研究对象,由受力平衡,求得 A、 B 的压强。
(2)抽气问题 从容器内抽气的过程中,容器内的气体质量不断减小,这属于变质量问 题。我们可以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,故抽气过程看做是等温膨胀过程。 (3)灌气问题 将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质 量问题。解决这类问题时,可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看 做整体来作为研究对象,可将变质量问题转化为定质量问题。
3.一定质量气体的等温变化过程,也可以用 p-V1图象来表示,如图丙所 示。等温线是一条延长线通过原点的直线,由于气体的体积不能无穷大,所
以靠近原点附近处应用虚线表示,该直线的斜率 k=p1=pV=C,即斜率越大, V
气体的温度越高。
例 3 (多选)如图所示是一定质量气体的两条等温线,则下列关于各状态 温度的说法中正确的是(A、B、C、D 为四种状态) ( )
(4)求由固体封闭(如汽缸或活塞封闭)的气体压强,一般对此固体(如汽缸 或活塞)进行受力分析,列出力的平衡方程。
2.容器加速运动时封闭气体的压强的求解 容器加速运动时,封闭气体压强的计算步骤如下: (1)取封闭气体接触的液体(或活塞、汽缸)为研究对象(并不是以气体为研 究对象)。 (2)对研究对象进行受力分析。(气体对研究对象的作用力写成 F=pS 形 式) (3)对研究对象建立直角坐标系并进行受力分析。 (4)分别在 x 轴和 y 轴上列牛顿第二定律方程。 (5)解方程。
2019_2020学年高中物理第八章气体1气体的等温变化课件新人教版选修3_3
V′=(pp0-1)V,故选C.
答案:C
4.粗细均匀的U形管,右端封闭有一段空气柱,两管内水银面高度差为19 cm, 封闭端空气柱长度为40 cm,如图所示.问向左管再注入多少水银可使两管水银 面等高?(已知外界大气压强p0=76 cmHg,灌入水银过程中温度保持不变.)
解析:以右管中被封闭空气为研究对象.空气在初状态其p1=p0-ph=(76- 19)cmHg=57 cmHg,V1=L1S=40S;末状态p2=p0=76 cmHg,V2=L2S.则由 玻意耳定律得:57×40S=76×L2S,L2=30 cm.需加入的水银柱长度应为h+ 2(L1-L2)=39 cm.
3.实验探究 实验器材 铁架台、_注__射__器___、压力表等 研究对象 注射器内被封闭的一定质量的_空__气__柱___ 数据收集 气体的压强由_压__力__表___读出,空气柱的长度由_刻__度__尺___读出
数据处理 以__压__强__p__为纵坐标,以__体__积__的__倒__数__V1__为横坐标,作出 p -V1图象 图象结果 p -V1图象是一条_过__原__点__的__直__线___
(2)力平衡法:选取与封闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分 析,由F合=0列式求气体压强. (3)连通器原理:在连通器中,同一种液体(中间液体不间断)的同一水平液面上的 压强相等,如图中同一液面C、D处压强相等,pA=p0+ph.
2.容器加速运动时封闭气体压强的计算 当容器加速运动时,通常选与气体相关联的液柱、汽缸或活 塞为研究对象,并对其进行受力分析,然后由牛顿第二定律 列方程,求出封闭气体的压强. 如图,当竖直放置的玻璃管向上加速运动时,对液柱受力分 析有: pS-p0S-mg=ma 得p=p0+mgS+a.
高中物理 第八章 气体 课时6 章末总结 新人教版选修3-3
答案
1 2V0
例2 如图2所示,一定质量的气体放在
体积为V0的容器中,室温为T0=300 K, 有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分
成A、B两室,B室的体积是A室的两倍,
图2
A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计),
两边水银柱高度差为76 cm,右室容器中连接有一阀门K,
可与大气相通(外界大气压等于76 cmHg)求:
123
图8
123
(1)求气缸内气体的最终体积;
解析 在活塞上方倒沙的全过程中温度保持不变,即 p0V0=p1V1 解得 p1=VV10p0=21..00× ×1100- -33×1.0×105 Pa=2.0×105 Pa 在缓慢加热到127 ℃的过程中压强保持不变,则
123
VT01=VT22 所以 V2=TT02V1=2732+73127×1.0×10-3 m3 ≈1.47×10-3 m3 答案 1.47×10-3 m3
(1)将阀门K打开后,A室的体积变成多少?
VA=pAp0VA A0=23V0
答案
2 3V0
(2)打开阀门K后将容器内的气体从300 K分别加热到400 K和
540 K时,U形管内两边水银面的高度差各为多少? 解析 假设打开阀门后,气体从T0=300 K升高到T时,活塞 C恰好到达容器最右端,即气体体积变为V0,压强仍为p0, 即等压过程. 根 T=据VV盖A0T—0=吕45萨0 克K 定律VT11=VT22得
图4
图5
例3 一定质量的理想气体,在状态变化过程中的p-T图象 如图6所示.在A状态时的体积为V0,试画出对应的V-T图象 和p-T图象.
图6
V-T图象和p-V图象分别如图甲、乙所示.
2020版高中物理第八章气体3理想气体的状态方程课件新人教版选修3_3
3 理想气体的状态方程
[学习目标] 1.了解理想气体的概念,并知道实际气体看成理想气体的条件. 2.掌握理想气体状态方程的内容和表达式,并能应用方程解决实际问题.
课前预习 课堂探究 随堂演练
课前预习 掌握新知
知识梳理
一、理想气体 1.定义:在任何温度,任何压强下都遵从气体 实验定律 的气体. 2.理想气体与实际气体:实际气体在压强 不太大 (相对大气压),温 度 不太低
[例2] (2019·河南安阳月考)一定质量的理想气体由状态A经状态B到C变 为状态D,其有关数据如图(甲)所示,若状态D的压强是2×104 Pa.
(1)求状态A的压强. (2)请在(乙)图中画出该状态变化过程的p-T图象,并分别标出A,B,C,D各 个状态,不要求写出计算过程.
思维导图: 解此题可按以下流程
答案:(2)11.75 cm
学霸笔记 理想气体及理想气体状态方程应用的几点说明
(1)理想气体分子间无分子势能,内能等于所有分子热运动的动能之和, 一定质量的理想气体内能只和温度有关. (2)应用方程时,温度T必须是热力学温度,绝不能用摄氏温度.公式两边 中压强p和体积V单位必须统一,但不一定是国际单位制中的单位. (3)应用状态方程解题的一般步骤 ①明确研究对象,即一定质量的理想气体; ②确定气体在始、末状态的参量p1,V1,T1及p2,V2,T2; ③由状态方程列式求解; ④讨论结果的合理性.
m3=21.0 m3
因 V2>V1,故有气体从房间内流出
房间内气体质量 m2= V1 m1= 20 ×25 kg≈23.8 kg. V2 21
答案:23.8 kg
要点二 理想气体状态变化的图象 [探究导学]
一定质量的某种气体从状态A到状态B经历了一个等温过程,从状态B到状 态C经历了一个等容过程,其p-V图象如图所示.
[学习目标] 1.了解理想气体的概念,并知道实际气体看成理想气体的条件. 2.掌握理想气体状态方程的内容和表达式,并能应用方程解决实际问题.
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知识梳理
一、理想气体 1.定义:在任何温度,任何压强下都遵从气体 实验定律 的气体. 2.理想气体与实际气体:实际气体在压强 不太大 (相对大气压),温 度 不太低
[例2] (2019·河南安阳月考)一定质量的理想气体由状态A经状态B到C变 为状态D,其有关数据如图(甲)所示,若状态D的压强是2×104 Pa.
(1)求状态A的压强. (2)请在(乙)图中画出该状态变化过程的p-T图象,并分别标出A,B,C,D各 个状态,不要求写出计算过程.
思维导图: 解此题可按以下流程
答案:(2)11.75 cm
学霸笔记 理想气体及理想气体状态方程应用的几点说明
(1)理想气体分子间无分子势能,内能等于所有分子热运动的动能之和, 一定质量的理想气体内能只和温度有关. (2)应用方程时,温度T必须是热力学温度,绝不能用摄氏温度.公式两边 中压强p和体积V单位必须统一,但不一定是国际单位制中的单位. (3)应用状态方程解题的一般步骤 ①明确研究对象,即一定质量的理想气体; ②确定气体在始、末状态的参量p1,V1,T1及p2,V2,T2; ③由状态方程列式求解; ④讨论结果的合理性.
m3=21.0 m3
因 V2>V1,故有气体从房间内流出
房间内气体质量 m2= V1 m1= 20 ×25 kg≈23.8 kg. V2 21
答案:23.8 kg
要点二 理想气体状态变化的图象 [探究导学]
一定质量的某种气体从状态A到状态B经历了一个等温过程,从状态B到状 态C经历了一个等容过程,其p-V图象如图所示.
2019_2020学年高中物理第八章气体第2节气体的等容变化和等压变化课件新人教版选修3_3
(2)此时 A 泡内气体的压强: p2=(75-16) cmHg=59 cmHg 由查理定律:Tp22=Tp11 得:T2=295 K=22 ℃. [答案] (1)21.4 cm (2)22 ℃
应用查理定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象,即被封闭的气体. (2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律的适用条件:质 量一定,体积不变. (3)确定初、末两个状态的温度、压强. (4)根据查理定律列式求解. (5)求解结果并分析、检验.
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,叫做等压变化. 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=__C__T__或VT=C 或VT11=VT22.
命题视角 2 查理定律公式的应用 有人设计了一种测温装置,其结构如图所
示.玻璃泡 A 内封有一定量气体,与管 A 相连的 B 管插在水银槽中,管内水银面的高度 x 即可反映泡 内气体的温度,即环境温度,并可由 B 管上的刻度 直接读出.设 B 管的体积与 A 泡的体积相比可略去 不计.
(1)在标准大气压下对 B 管进行温度标度(1 标准大气压相当于 76 cm 水银柱的压强).已知当温度 t=27 ℃时的刻度线在 x= 16 cm 处,问 t=0 ℃的刻度线在 x 为多少厘米处? (2)若大气压已变为相当于 75 cm 水银柱的压强,利用该测温装 置测量温度时所得读数仍为 27 ℃,问此时实际温度为多少?
[思路点拨] 分别作出过 a、d 点的等容线,根据等容线斜率大 小判断体积变化情况.
[解析] 首先,因为 bc 的延长线通过原点,所以 bc 是等容线, 即气体体积在 bc 过程中保持不变,B 正确;ab 是等温线,压强 减小则体积增大,A 正确;cd 是等压线,温度降低则体积减小, C 错误;连接 aO 交 cd 于 e,则 ae 是等容线,即 Va=Ve,因为 Vd<Ve,所以 Vd<Va,所以 da 过程中体积不是保持不变,D 错 误. [答案] AB