8.3 理想气体的状态方程（学案）-【成才之路】2020-2021学年高中新课程物理同步学习指导（人教版选修3-3）

物理 (选修 3 - 3·人教版）　 解析:设房间体积为 V0 ,选晚上房间内的空气为研究对象,在 37 ℃ 时体积变为 V1 ,根据盖·吕萨克定律得 V1 T1 = V0 T2 V1 273 + 37 = V0 273 + 7 　 V1 = 31 28 V0 故中午房间内空气质量 m 与晚上房间内空气质量 m0 之比: m m0 = ρV0 ρV1 = 28 31 。 对点训练 2:(1)刻度是均匀的　 (2) (V + L0 S)T1 V + L1 S 解析:(1)根据盖 - 吕萨克定律: V T = C,则C = V T ,所以 ΔV = CΔT, 即体积的变化量与温度的变化量成正比,吸管上标的刻度是均匀的; (2)罐内气体压强保持不变,同理有 V + L1 S T1 = V + L0 S Tm , 解得:Tm = (V + L0 S)T1 V + L1 S 。 课堂巩固达标 1. D　 木塞难拔出的现象,是由于暖水瓶内气体的体积不变,经过一晚的 时间,瓶内的温度会降低,即气体的温度降低,根据查理定律得: p1 T1 = p2 T2 ;由于 T1 > T2 ,所以 p1 > p2 ,即暖瓶内的压强由原来的 p1 减小为现 在的 p2 ,瓶内的气压小于瓶外的大气压,所以拔出瓶塞更费力。 故 选 D。 2. AB　 气体在 A 状态和 B 状态满足玻意尔定律 pV = C,所以 A、B 两状态 温度相等,A 正确;根据图像可知,从状态 B 变化到状态 C 的过程中,压 强恒定,所以气体经历的是等压变化,B 正确;根据图像可知VC < VB,根 据盖 - 吕萨克定律 V T = C 可知 TC < TB,温度是分子平均动能的标志, 所以从状态 B 变化到状态 C 的过程中,气体分子平均动能减小,C 错 误;根据图像可知 pC < pA ,根据查理定律 p T = C 可知 TC < TA ,从状态 C 变化到状态 A 的过程中,气体的温度逐渐增大,D 错误。 3. (1)4 kg　 (2)640 cm3 解析:(1)设物体 A 的体积为 ΔV。 T1 = 300 K,p1 = 1. 0 × 10 5 Pa,V1 = 60 × 40 - ΔV T2 = 330 K,p2 = (1. 0 × 10 5 + mg 40 × 10 - 4 ) Pa,V2 = V1 T3 = 360 K,p3 = p2 ,V3 = 64 × 40 - ΔV 由状态 1 到状态 2 为等容过程 p1 T1 = p2 T2 代入数据得 m = 4 kg (2)由状态 2 到状态 3 为等压过程 V2 T2 = V3 T3 代入数据得 ΔV = 640 cm3 第三节　 理想气体的状态方程 课前预习反馈 知识点 1: 1. 任何　 任何 知识点 2: 1. 体积　 比值　 2. p2 V2 T2 　 恒量　 3. 质量 『判一判』 (1) × 　 (2) × 　 (3) × 　 (4)√　 (5) × 　 (6) × 『选一选』 　 　 C　 根据理想气体状态方程 pV T = 恒量可得:从 A 到 B,因体积不变, 压强减小,所以温度降低,即 TA > TB ;从 B 到 C,压强不变,体积增大,故 温度升高,即 TB < TC ,故 ABD 错误,C 正确。 『想一想』 　 　 0. 52 L 解析:T1 = 273 + 37 K = 310 K,T2 = 273 K 由理想气体状态方程 p1 V1 T1 = p2 V2 T2 V1 = p2 V2 T1 p1 T2 = 1 × 0. 5 × 310 1. 1 × 273 L = 0. 52 L 课内互动探究 　 　 思考讨论 1:(1)无关　 (2)6 种 典例 1:762. 2 mmHg 解析:取水银气压计内空气柱为研究对象。 　 　 初状态: p1 = (758 - 738)mmHg = 20 mmHg, V1 = 80S mm 3 (S 是管的横截面积) T1 = (273 + 27) K = 300 K 末状态:p2 = p - 743 mmHg V2 = (738 + 80)S mm 3 - 743S mm3 = 75Smm3 T2 = 273 K + ( - 3) K = 270 K 根据理想气体的状态方程 p1 V1 T1 = p2 V2 T2 得 20 × 80S 300 = (p - 743) × 75S 270 解得:p = 762. 2 mmHg 对点训练 1:(1)177 ℃ ;(2)8 cm 　 　 解析:(1)报警器报警,则气体柱的长度要增大到 L1 + L2 ,根据等压 变化 T1 T2 = V1 V2 = L1 L1 + L2 代入数据得 T2 = 450 K。 即