2023届高考物理一轮复习课件：理想气体状态方程——克拉珀龙方程

理想气体状态方程 ----------克拉珀龙方程 理想气体状态方程（克拉珀龙方程） 公式： 使用条件： 1.理想气体 2.密闭气体 理想气体： 定义：遵从理想气体状态方程的气体。 当实际气体温度不太低（不低于零下几十摄氏度），压强不太大（压强不超过大气压的几倍）时，都可以把实际气体当成理想气体来处理，误差很小。 典型例题： 一.图像分析类 p­V，p­T，V­T，p­ 等 1.如图所示。一定质量的理想气体由状态A经B变到C。其压强（　）　 A．先不变后减小B．先减小后不变 C．一直增大D．一直减小 2.如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿直线AB变化到状态B，在此过程中，气体温度的变化情况是_________。 二.计算题 分类： 1.气体分子数目不变（一定质量） 2.气体分子数目改变（充入、放出部分气体） 4.神舟13号航天员从天和核心舱气闸舱出舱时身着我国新一代“飞天”舱外航天服。航天服内密封了一定质量的理想气体，体积约为V1=2L，压强p1=1.0×105Pa，温度t1=27℃。（1）打开舱门前，航天员需将航天服内气压降低到p2=4.4×104Pa，此时密闭气体温度变为t2=-9℃，则航天服内气体体积V2变为多少？ 归纳：气体计算题的一般解决方法 列出两个状态的所有等量关系，解方程组 一：液柱模型 推论： 1.对于同一段液柱，P低=P高+ρ液gh 2.液面两侧压强相等 3.同一密闭气体表面各处压强相等 二：活塞模型 活塞模型：通过受力分析求解密闭气体压强 恰好 1．一质量为M的汽缸，用活塞封闭一定质量的理想气体，当汽缸水平横放时，空气柱长为L0（如图甲所示），已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变，重力加速度为g。若将汽缸按图乙所示竖直放置，静止时，求：（1）缸内气体的压强；（2）气柱的长度。 2.如图，气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接触。初始时两侧气体均处于平衡态，体积之比为1比4，温度之比为4比5。先保持右侧气体温度不变，升高左侧气体温度，使两侧气体体积相同；然后使活塞导热，两侧气体最后达到平衡，求：（1）两侧气体体积相同时，左侧气体的温度与初始温度之比；（2）最后两侧气体的体积之比。 3．如图所示，内壁光滑的圆柱形气缸水平固定放置，轻弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端连接一个横截面积为S的活塞，将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。在汽缸内距缸底h处有卡环，活塞只能在卡环右侧滑动。开始时，活塞顶在卡环上，弹簧处于原长，缸内气体温度为27℃。现缓慢加热汽缸内气体，当温度为57℃时，活塞对卡环压力恰好为零。当温度为167℃时，活塞向右移动的距离为0.2h，大气压强为p0，求：（1）开始时，活塞对卡环的压力大小；（2）弹簧的劲度系数k。 4.如图所示，绝热气缸底部有一体积不计的电热丝，可以给气体2加热，现在有导热性能良好的活塞A和绝热良好厚度不计的活塞B将理想气体分成1、2两部分，活塞横截面积为S，可以无摩擦地自由移动。已知两活塞质量均为M=P0S/4g，其中大气压强为p0，重力加速度为g，开始两气体温度相同，都为T0=270K，两活塞静止后高度如图所示。现在A活塞上缓慢加上质量为2M的物体，活塞再次处于平衡，气体2的温度为T1=280K。求：（1）加上物体稳定后，B活塞距离气缸底部的高度。（2）现通电对气体2缓慢加热，让A活塞回到原来位置处，求气体2的温度。 充放与放气问题： 1.充气问题：包括充气、气体混合等 2.放气问题：包括放气、气体分装等 充放与放气问题： 等量关系： 气体分子总数不变，等于各部分气体分子数之和。 6.为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液。如图所示，某种药瓶的容积为0.9mL，内装有0.5mL的药液，瓶内气体压强为1.0×105Pa，护士用注射器将体积为0.04mL、压强为1.0×105Pa的气体注入药瓶（瓶内外温度相同且始终保持不变，气体视为理想气体），求：（1）此时药瓶内气体的压强。（2）若再次将体积为0.04mL、压强为1.0×105Pa的 气体注入药瓶，此时药瓶内气体的压强。 5．武汉疫情期间，从辽宁调入一大批钢瓶氧气，每个钢瓶容积为40L，在辽宁测得氧气压强为1.2×107Pa，环境温度为-23 ℃，长途运输到武汉方舱医院时，当地医院室内温度27℃（钢瓶的热胀冷缩可以忽略）。现使用其中一个大钢瓶，对容积5L小钢瓶缓慢分装，小钢瓶分装前内部可视为真空，分装后每个小钢瓶压强为2×105Pa供病人使用，要求大钢瓶内压强降到 5×105P