第2章 素养拓展课 气体实验定律和理想气体状态方程(Word教参)-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(粤教版2019)
素养拓展课 气体实验定律和理想气体状态方程
[对应学生用书P34]
1.四种图像的比较
类别 | 特点(其中c为常量) | 举例 |
pV | pV=cT,即pV之积越大,等温线温度越高,线离原点越远,即T2>T1 | |
p | p=cT | |
pT | p= | |
VT | V= |
2.分析技巧
利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析不同温度的两条等温线、不同体积的两条等容线、不同压强的两条等压线的关系.
例如:(1)在图甲中,V1对应虚线为等容线,A、B分别是虚线与T2、T1两线的交点,可以认为从B状态通过等容升压到A状态,温度必然升高,所以T2>T1.
(2)如图乙所示,A、B两点的温度相等,从B状态到A状态压强增大,体积一定减小,所以V2<V1.
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图中A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态,状态A的温度为TA,状态B的温度为TB;由图可知( )
A.TB=2TA B.TB=4TA
C.TB=6TA D.TB=8TA
C [对于A、B两个状态应用理想气体状态方程=
可得:
=
=
=6,即TB=6TA,C项正确.]
[训练1] 一定质量的理想气体,由状态A(1,3)沿直线AB变化到C(3,1),如图所示,气体在A、B、C三个状态中的温度之比是( )
A.1∶1∶1 B.1∶2∶3
C.3∶4∶3 D.4∶3∶4
C [根据理想气体状态方程,可得=
=
,由题图可知pAVA∶pBVB∶pCVC=3∶4∶3,则TA∶TB∶TC=3∶4∶3,C正确.]
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[训练2] (多选)下图中,p表示压强,V表示体积,T为热力学温度,各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是( )
AB [A图中可以直接看出温度不变;B图说明p∝,即p·V=常数,是等温过程;C图是双曲线,但横坐标不是体积V,不是等温线;D图的pV图线不是双曲线,故也不是等温线.]
1.理想气体状态方程
理想气体:严格遵守三个实验定律的气体
公式:=
T一定时,pV=CT=C1(玻意耳定律);
p一定时,=
=C2(盖吕萨克定律);
V一定时,=
=C3(查理定律).
2.解题要点
(1)选对象——根据题意,选出所研究的某一部分气体,这部分气体在状态变化过程中,其质量必须保持不变.
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