第二章 微专题 气体实验定律和理想气体状态方程的应用（讲义）-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

[变式4B懈解析从题图中的AB图线可得,气体由状态A 由题意知,B到C是等温变化,则TB=Tc=600K 到状态B为等容升压变化,根据查理定律,一定质量的理 (2)因由状态B到状态C为等温变化 想气体,当体积不变时,压强跟热力学温度成正比,由A 由玻意耳定律有pVB=peVe, 到B是压强增大,温度升高,得分子平均动能增加,选项 A错误;理想气体的内能只与温度有关,气体的温度升高, 解得VB=Vc=2×40 内能增加,选项B正确;气体体积不变,气体分子的数密 在V-T图上找出A、B、C、D各状态的位置,然后用图线 度不变,温度升高,气体分子平均速率增大,则气体分子在 依次连接(如图所示),由此可知,AB是等压膨胀过程, 单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数增加,选项C BC是等温膨胀过程,CD是等压压缩过程 D错误 课末·随堂演练 1.C懈解析理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵守气 体实验定律的气体,选项A错误;理想气体是实际气体在 温度不太低、压强不太大的情况下的抽象,选项C正确,B、 D错误. 答案(1)600K600K300K(2)见解析 2.B[由盖一吕萨克定律可得v=7,代入数据可知, 变式1AC解析由题图可知,A→B是等压膨胀过程,由 盖-吕萨克定律=T得7>TA即温度升高,BC是 3=1,解得T2=450K,所以升高的温度△ 等温压缩过程,由pBVB=pVc知pc>pB即压强变大, 150K=150℃,选项B正确 CA是等容降压过程,由查理定律=分 3解析(1)由题意可知p=p+pgh=(75+10)cmHg 度降低,选项A、C正确 cmHg 例题2]D解析打气时,活塞每推动一次,就把体积为V (2)气体做等压变化,初状态有L1=5cm 压强为p的气体推入容器内,若活塞工作n次,就是把压 T1=(2 强为p、体积为nV。的气体压入容器内,容器内原来有压 末状态有L2=5cm+2cm=7cm 强为加、体积为Ⅴ的气体,根据玻意耳定律得p(V+ 设末状态气体温度为T2,玻璃管横截面积为S, 由盖-吕萨克定律得LSL2S nV)=V解得p=y+m2=(1+ny)m:抽气 时,活塞每拉动一次,就把容器中的气体的体积从V膨胀 解得T2=T1=7×30K=420K 为V十V。,而容器中的气体压强就要减小,活塞推动时,将 抽气筒中的体积为V的气体排出,而再次拉动活塞时 答案(1)85cmHg(2)420K 又将容器中剩余的气体的体积从V膨胀到V十V。,容器 4.解杬由于轮胎容积不变,轮胎内气体做等容变化.设在 内的压强继续减小,根据玻意耳定律得,第一次抽气 T0=293K充气后的最小胎压为pm,最大胎压为pmx,依 题意,当T=233K时胎压为p1=1.6atm,根据查理定律 pV=p1(V+v),解得p=v+vp,第二次抽气pV= p(V+V),解得A2=v+p=(+x),活塞工 即16=m 作n次,则有1=(1),选项D正确 解得pm≈2.01atm; 变式2解杬用如图所示的方框图表示思路 当T2=363K时胎压为p 根据查理定律 V,=40L P1130 aLm p,=10 al (c) 解得pa≈2.83atm; V1→V2为等温变化,由玻意耳定律得pV1=p2V2 因此,充气后的胎压应在2.01~2.83atm内比较合适 答案2.01~2.83atm 解得V2=PV1130×L=520L, pe 微专题气体实验定律和理想 (V2-V1)→V也为等温变化,由玻意耳定律得p2(V2 气体状态方程的应用 V1)=p2V3, 解得V3=P(V=v L=48001 课堂·深度探究 例题1]解析从题图甲可以直观地看出气体在A、B、C、D 则01=12(天) 各状态下压强和体积分别为pA=4atm,pB=4atm,p atm, PD-2 at 答案12天 (1)根据理想气体状态方程得 例题3解析水银柱原来处于平衡状态,所受合外力为零, PAVApcVcpD vD 即此时两部分气体的压强差△p=p1-P2=p,温度升高 后,两部分气体的压强都增大,若Δ内>Δ加,水银柱所受 解得T=vc 2×40 合外力方向向上,应向上移动;若△<△P2,水银柱所受 PAVA 4X10-300K=600K, 合外力方向向下,应向下移动;若Δp=Δ2,水银柱受力 TD=P2n·T=4X0×300K=300K, 平衡,不移动.所以判断水银柱怎样移动,就是分析其合力 方向,即判断两部分气体的压强哪一个增大得多 132 解法一假设法 假设水银柱不动,两部分气体都做等容变化,分别对两部 中m=p(+=+,Vn=y,V2=2,p 分气体应用查理定律得 段有一学,解得= 解得m 则△p2=p2-p2 窒案(1)p(2)S 同理,下段有△力1 第4节固体 又因为△