【步步高】(新课标)2021-2021学年高中物理 第八章 气体 章末总结学案 新人教版选修3-3.doc
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1、章末总结一、气体实验定律和理想气体状态方程的应用1玻意耳定律、查理定律、盖吕萨克定律可看成是理想气体状态方程在T恒定、V恒定、p恒定时的特例2正确确定状态参量是运用气体实验定律的关键3求解压强的方法:(1)在连通器内灵活选取等压面,由两侧压强相等列方程求气体压强(2)也可以把封闭气体的物体(如液柱、活塞、汽缸等)作为力学研究对象,分析受力情况,根据研究对象所处的不同状态,运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解4注意气体实验定律或理想气体状态方程的适用条件,即适用于定质量的气体,对打气、抽气、灌气、漏气等变质量问题,巧妙地选取对象,使变质量的气体问题转化为定质量的气体问题例1如图1所示,两个侧壁绝热
2、、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置,汽缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V0,汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略)开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为p0和p0/3;左活塞在汽缸正中间,其上方为真空;右活塞上方气体体积为V0/4.现使汽缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至汽缸顶部,且与顶部刚好没有挤压;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡已知外界温度为T0,不计活塞与汽缸壁间的摩擦求:图1(1)恒温热源的温度T;(2)重新达到平衡后,左汽缸中活塞上方气体的体积Vx.解析(1)设左、右活塞的质量分别为M1、M2,
3、左、右活塞的横截面积均为S由活塞平衡可知:p0SM1gp0SM2g得M2gp0S打开阀门后,由于左边活塞上升到顶部,但对顶部无压力,所以下面的气体发生等压变化,而右侧上方气体的温度和压强均不变,所以体积仍保持V0不变,所以当下面接触温度为T的恒温热源稳定后,活塞下方体积增大为(V0V0),则由等压变化:解得TT0(2)如图所示,当把阀门K打开重新达到平衡后,由于右侧上部分气体要充入左侧的上部,且由两式知M1gM2g,打开活塞后,左侧活塞降至某位置,右侧活塞升到顶端,汽缸上部保持温度T0等温变化,汽缸下部保持温度T等温变化设左侧上方气体压强为p,由pVx,设下方气体压强为p2:pp2,解得p2p
4、p0所以有p2(2V0Vx)p0联立上述两个方程有6VV0VxV0,解得VxV0,另一解VxV0,不合题意,舍去答案(1)T0(2)V0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T0300 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,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:图2(1)将阀门K打开后,A室的体积变成多少?(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
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