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1、章末總結(jié)第八章氣體 內(nèi)容索引知識網(wǎng)絡(luò)梳理知識 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò) 題型探究重點難點 各個擊破 達(dá)標(biāo)檢測檢測評價 達(dá)標(biāo)過關(guān) 知識網(wǎng)絡(luò) 氣體氣體的狀態(tài)參量溫度(T):溫度是分子平均動能的標(biāo)志,Tt_體積(V)壓強(qiáng)(p):由大量氣體分子對容器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生氣體實驗定律玻意耳定律(等溫變化)成立條件:_表達(dá)式:等溫線:pV圖象(雙曲線的一支)、 p 圖象( )273.15 Km、T一定pVC過原點的傾斜直線 氣體氣體實驗定律查理定律(等容變化)成立條件:_表達(dá)式:_等容線:pT圖象( )m、V一定蓋呂薩克定律(等壓變化)成立條件:_表達(dá)式:_等壓線:VT圖象( )過原點的傾斜直線m、p一定過原點的傾斜直線 氣
2、體*理想氣體的狀態(tài)方程理想氣體:嚴(yán)格遵從氣體實驗定律的氣體理想氣體的特點:無分子勢能,分子間無相互作用力理想氣體狀態(tài)方程的成立條件:_方程: 或_ m一定氣體分子運動的特點氣體溫度的微觀意義氣體壓強(qiáng)的微觀意義對氣體實驗定律的微觀解釋氣體熱現(xiàn)象的微觀意義 題型探究 1.玻意耳定律、查理定律、蓋呂薩克定律可看成是理想氣體狀態(tài)方程在T恒定、V恒定、p恒定時的特例2.正確確定狀態(tài)參量是運用氣體實驗定律的關(guān)鍵求解壓強(qiáng)的方法:(1)在連通器內(nèi)靈活選取等壓面,由兩側(cè)壓強(qiáng)相等列方程求氣體壓強(qiáng)(2)也可以把封閉氣體的物體(如液柱、活塞、汽缸等)作為力學(xué)研究對象,分析受力情況,根據(jù)研究對象所處的不同狀態(tài),運用平衡
3、條件或牛頓第二定律列式求解3.注意氣體實驗定律或理想氣體狀態(tài)方程只適用于一定質(zhì)量的氣體,對打氣、抽氣、灌氣、漏氣等變質(zhì)量問題,巧妙地選取f研究對象,使變質(zhì)量的氣體問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量的氣體問題一、氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用. 例1給某包裝袋充入氮氣后密封,在室溫下,袋中氣體壓強(qiáng)為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、體積為1 L將其緩慢壓縮到壓強(qiáng)為2個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時,氣體的體積變?yōu)?.45 L請通過計算判斷該包裝袋是否漏氣答案見解析 答案解析解析若不漏氣,設(shè)加壓后的體積為V1,由玻意耳定律得:p0V0p1V1,代入數(shù)據(jù)得V10.5 L,因為0.45 L0.5 L,故包裝袋漏氣 例2如圖1所示,內(nèi)徑均勻的彎曲玻璃
4、管ABCDE兩端開口AB、CD段豎直,BC、DE段水平,AB100 cm,BC40 cm,CD50 cm,DE60 cm .在水平段DE內(nèi)有一長10 cm的水銀柱,其左端距D點10 cm .在環(huán)境溫度為300 K時,保持BC段水平將玻璃管A端緩慢豎直向下插入水銀槽中,使A端在水銀面下10 cm .已知大氣壓為75 cm Hg且保持不變圖1 (1)若環(huán)境溫度緩慢升高,求溫度升高到多少K時,水銀柱剛好全部溢出; 答案解析答案360 K解析設(shè)玻璃管截面積為SA端插入水銀槽后,水銀柱向右移動10 cm,等壓變化,由 得T2 300 K360 K (2)若環(huán)境溫度緩慢降低,求溫度降低到多少K時,水銀柱剛
5、好全部進(jìn)入CD段 答案解析答案208 K解析當(dāng)液柱剛好全部進(jìn)入CD管時,水銀槽中的水銀將沿AB管上升10 cm封閉氣體體積及壓強(qiáng)V3160S cm 3,p365 cm Hg由 得:T3 300 K208 K. 要會識別圖象反映的氣體狀態(tài)的變化特點,并且熟練進(jìn)行圖象的轉(zhuǎn)化,理解圖象的斜率、截距的物理意義當(dāng)圖象反映的氣體狀態(tài)變化過程不是單一過程,而是連續(xù)發(fā)生幾種變化時,注意分段分析,要特別關(guān)注兩階段銜接點的狀態(tài)二、理想氣體的圖象問題 例3(多選)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程的pV圖象如圖2所示,其中A是初狀態(tài),B、C是中間狀態(tài),A B是等溫變化,如將上述變化過程改用pT圖象和VT圖象表示,則下
6、列各圖象中正確的是圖2 答案解析 解析在pV圖象中,由A B,氣體經(jīng)歷的是等溫變化過程,氣體的體積增大,壓強(qiáng)減小;由B C,氣體經(jīng)歷的是等容變化過程,根據(jù)查理定律 ,pCpB,則TCTB,氣體的壓強(qiáng)增大,溫度升高;由C A,氣體經(jīng)歷的是等壓變化過程,根據(jù)蓋呂薩克定律 VCVA,則TCTA,氣體的體積減小,溫度降低.A項中,B C連線不過原點,不是等容變化過程,A錯誤;C項中,B C體積減小,C錯誤;B、D兩項符合全過程綜上所述,正確答案選B、D. 達(dá)標(biāo)檢測 1.(氣體實驗定律的應(yīng)用)(2018南通一模) 如圖3所示是某氣壓式柱形保溫瓶的結(jié)構(gòu)示意簡圖,活塞只在受到壓力時才向下移動.倒入熱水后,活
7、塞a的下表面與液面相距h.兩者間密閉有一定質(zhì)量的理想氣體,密閉氣體的壓強(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng)p0. 答案解析(1)剛倒入熱水時,瓶內(nèi)空氣溫度為T1,經(jīng)過一段時間溫度降至T2,此時瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)多大?答案見解析1 2 3 4圖3 (2)當(dāng)溫度降至T2時,要把瓶中的水壓出瓶外,活塞a至少應(yīng)下降多少距離?(設(shè)壓活塞過程中氣體溫度不變) 答案解析答案見解析解析設(shè)活塞的橫截面積為S,下降的距離為x,由玻意耳定律有p2hSp0(hx)S1 2 3 4 2.(氣體實驗定律的應(yīng)用)容積為1 L的燒瓶,在壓強(qiáng)為1.0105 Pa時,用塞子塞住,此時溫度為27 ;當(dāng)把它加熱到127 時,塞子被打開了,稍過一會兒,重新
8、把塞子塞好(塞子塞好時瓶內(nèi)氣體溫度仍為127 ,壓強(qiáng)為1.0105 Pa),把273 視作0 K.求:(1)塞子打開前,燒瓶內(nèi)的最大壓強(qiáng); 答案解析答案1.33105 Pa解析塞子打開前:選瓶中氣體為研究對象初態(tài)有p11.0105 Pa,T1300 K末態(tài)氣體壓強(qiáng)設(shè)為p2,T2400 K由查理定律有 可得1 2 3 4 (2)最終瓶內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原瓶內(nèi)氣體質(zhì)量的比值答案解析答案解析設(shè)瓶內(nèi)原有氣體體積為V,打開塞子后在溫度為400 K、壓強(qiáng)為1.0105 Pa時氣體的體積為V由玻意耳定律有p2Vp1V,可得故瓶內(nèi)所剩氣體的質(zhì)量與原瓶內(nèi)氣體質(zhì)量的比值為 . 1 2 3 4 3.(理想氣體的圖象
9、問題)(多選)如圖所示的圖象中,表示一定質(zhì)量的某種理想氣體從狀態(tài)a等壓膨脹到狀態(tài)b的是 答案解析1 2 3 4 解析一定質(zhì)量的某種理想氣體滿足理想氣體狀態(tài)方程 理想氣體等壓膨脹時,壓強(qiáng)不變、體積增大、溫度升高,V與T成正比;A中壓強(qiáng)增大,故A不符合題意;B中壓強(qiáng)不變,溫度升高,體積變大,故B符合題意;C中從a b理想氣體等壓壓縮時,壓強(qiáng)不變、體積減小、溫度降低,故C不符合題意;D中從a b理想氣體等壓膨脹時,壓強(qiáng)不變、體積增大、溫度升高,V與T成正比,故D符合題意 1 2 3 4 4.(理想氣體的圖象問題)如圖4甲所示,內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不計質(zhì)量的活塞封閉壓
10、強(qiáng)為1.0105 Pa、體積為2.0103 m 3的理想氣體,現(xiàn)在活塞上方緩慢倒上沙子,使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼囊话?,然后將汽缸移出水槽,緩慢加熱,使氣體溫度變?yōu)?27 .圖4 1 2 3 4 (1)求汽缸內(nèi)氣體的最終體積; 答案解析 答案1.47103 m 3解析在活塞上方倒沙的全過程中溫度保持不變,即滿足玻意耳定律,有p0V0p1V1解得在緩慢加熱到127 的過程中壓強(qiáng)保持不變,則所以V 2 1.0103 m 3 1.47103 m 3.1 2 3 4 (2)在圖乙上畫出整個過程中汽缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化(外界大氣壓強(qiáng)為1.0105 Pa) 答案解析答案見解析圖解析整個過程中汽缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化如圖所示1 2 3 4