内容正文:
第十三章
热学
专题强化22
三类典型问题
>>》第十三章热学
热点一气体状态变化的图像问题
1.p-y图像与p-图像(等温过稻)
T
pV=CT(其中C为恒量),即pV之积越大的等温线温度越高,线离原点
越远
T>T
T
T
p=
斜率k=CT,即斜率越大,温度越高
T>T
e
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2p一T图像(等容过程
p,斜率k
即斜率越大,体积越小
V2<
3.V一T图像(等压过程)
T
,斜*
即斜率越大,压强越小
P2≤PI
⊙
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【典例1】(2022重庆卷)某同学探究一封闭气缸内理想气体的状态变化特性,得到
压强p随温度t的变化如图所示。已知图线I描述的是体积为的等容过程,当温度
为h时气体的压强为p1;图线Ⅱ描述的是压强为p2的等压过程。取0℃为273K,求:
p/Pa
/C
()等容过程中,温度为0℃时气体的压强:
(2)等压过程中,温度为0℃时气体的体积。
e
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273p1
答案:(0+273
273p
(2
pz4+273
解析:()在等容过程中,设0℃时气体的压强为p0,根据查理定律有273器
273p1
解得p0=1+273°
(2)当压强为p2,温度为0C时,设此时体积为h,则根据理想气体状态方程有之3
p2V
273
解得=2业
p2(i+273)°
G
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热点二变质量问题
1.巧选研究对象:将问题涉及的全部气体选为研究对象时,这些气体状态不管怎
样变化,其总质量是不变的。
(1)充气(打气):将充进容器内的气体和容器内的原有气体构成的整体为研究对象。
(2)灌气(分装):把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体构成的整体作为研究
对象。
(3)漏气:选容器内剩余气体和漏出气体构成的整体作为研究对象。
(4)抽气:将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体构成的整体作为研究对象。
2.选择适当方程:应用理想气体状态方程的分态式+…P
T
T2'
十…求解,或巧妙应用玻意耳定律Ψp1+p2十…求解。
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【典例2】(2021·河北卷)某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气,温度为27℃时,
压强为3.0×103Pa。
()当夹层中空气的温度升至37℃,求此时夹层中空气的压强:
(2)当保温杯外层出现裂隙,静置足够长时间,求夹层中增加的空气质量与原有空气
质量的比值,设环境温度为
27℃,大气压强为1.0×105Pa。
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提炼解题策略
研究静置后的所
应用玻意耳定
在压强为3.0×103Pa
有气体,末状态
律求压强为
时夹层增加气体的体
压强为10×10Pa,
3.0×103Pa时
积为V1-V,算出增
体积为V
的体积V
加的质量
物
e
⊙
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7
答案:(①3.1×103Pa(2)3
解析:(1)初状态:p1=3.0×103Pa,T1=(273+27)K=300K
末状态:T2=(273+37)K=310K,压强设为p2
根据查理定律得片分
解得p2=3.1×103Pa。
(2)保温杯外层出现裂隙,静置足够长时间,则夹层压强和大气压强卫相等,以夹层
中原有空气为研究对象,由玻意耳定律得p1V=pV,解得”=0.03V
mV-97
因此夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值为m=”=3。
G
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热点三关联气体问题
1.独立特点:对于每一部分气体来讲,它们各自独立满足气体实验定律,所以需
要独立列方程:
2.关联特点:两部分气体在压强、体积上有关联,例如,两部分气体的总体积为
定值;需列出联系方程来辅助分析。