气体,液体,固体的压强
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液体压强、大气压强一.液体压强及连通器1. 液体容对容器底、内壁、内部的压强称为液体压强。
2. 液体压强原理:“液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增大,同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。
3. 液体压强产生原因:受重力、且液体有流动性。
注意: 液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用。
若液体在失重的情况下,将无压强可言。
4.液体压强的计算:P液=F/S=G/S=mg/S=ρ液Vg/S=ρ液Shg/S=ρ液hg=ρ液gh说明:(1)由于液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等,所以我们只要算出液体竖直向下的压强,也就同时知道了在这一深度处液体向各个方向的压强。
这个公式定量地给出了液体内部压强地规律。
(2)深度是指点到自由液面的距离,液体的压强只与深度和液体的密度有关,与液体的质量无关(3) 影响液体压强的因素只有该点深度,液体的密度(与容器的形状,液体的质量体积无关)5. 液体压强的特点由于液体具有流动性,它所产生的压强具有如下几个特点(1)液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强。
固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直。
(2)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等。
同种液体,深度越深,压强越大(3)计算液体压强的公式是P=ρgh。
可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。
(4)密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递。
6. 液体压强的测量:液体压强的测量仪器叫“U形管压强计”,利用液体压强公式p=ρhg,h为两液面的高度差,计算液面差产生的压强就等于液体内部压强。
7.上端开口不连通,下部连通的容器叫做连通器8.连通器特点:连通器里的同一种液体不流动时,各容器中直接与大气接触的液面总是保持同一高度注意:(1)连通器的特点是只有容器内装有同一种液体时各个容器中的液面才是相平的。
大气气压公式
气体压强三大公式为pv=m/MRT;P=F/S;P液=pgh。
1、理想气体压力公式:pv=nrt,其中p为气体压力,v为气体体积,n为气体摩尔数,r为气体常数,t为热力学温度。
2、压力公式:固体压力p=f/s压力:p帕斯卡(pa)压力:f牛顿(n)面积:s平方米(㎡)液体压力p=jgh压力:p帕斯卡(pa)液体密度:每立方米(kg/m3)1公斤。
3、气体压力公式:pv=nrtp1v1/t1=p2v2/t2对同一理想气体系统的压力体积温度进行比较。
因此,以pv/t=nrr为常数,同一理想气体系统n不变。
大气压
大气压是指地球上某个位置的空气产生的压强。
地球表面的空气受到重力作用,由此而产生了大气压强.地球上面的空气层密度不是相等的,靠近地表层的空气密度较大,高层的空气稀薄,密度较小.大气压强既然是由空气重力产生的,高度大的地方,它上面空气柱的高度小,密度也小。
所以距离地面越高,大气压强越小.通常情况下,在2千米以下,高度每升高12米,大气压强降低1毫米水银柱。
气体和液体都具有流动性,它们的压强有相似之处、大气压向各个方向都有,在同一位置各个方向的大气压强相等.但是由于大气的密度不是均匀的,所以大气压强的计算不能应用液体压强公式。
压强是表示压力作用效果(形变效果)的物理量。
在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕(这是为了纪念法国科学家帕斯卡Blaise pascal而命名的),即牛顿/平方米。
压强的常用单位有千帕、千克力/平方厘米、托。
一般以英文字母「p」表示。
(1)定义或解释:①物理学中把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
②标准大气压为 1.013x10^5(10的5次方) Pa,大气压的数值相当于大约76cm水银柱所产生的压强,就是大气压的大小。
(3)公式:p=F/S (压强=压力÷受力面积)p—压强—帕斯卡(单位:帕斯卡,符号:Pa)F—压力—牛顿(单位:牛顿,符号:N)S—受力面积—平方米F=PS (压力=压强×受力面积)S=F/P (受力面积=压力÷压强)(压强的大小与受力面积和压力的大小有关)(4)说明压力和压强任何物体能承受的压强有一定的限度,超过这个限度,物体就会损坏。
物体由于外因或内因而形变时,在它内部任一截面的两方即出现相互的作用力,单位截面上的这种作用力叫做压力。
一般地说,对于固体,在外力的作用下,将会产生压(或张)形变和切形变。
因此,要确切地描述固体的这些形变,我们就必须知道作用在它的三个互相垂直的面上的力的三个分量的效果。
这样,对应于每一个分力Fx、Fy、Fz、以作用于Ax、Ay、Az三个互相垂直的面,应力F/A有九个不同的分量,因此严格地说应力是一个张量。
由于流体不能产生切变,不存在切应力。
因此对于静止流体,不管力是如何作用,只存在垂直于接触面的力;又因为流体的各向同性,所以不管这些面如何取向,在同一点上,作用于单位面积上的力是相同的。
由于理想流体的每一点上,F/A在各个方向是定值,所以应力F/A的方向性也就不存在了,有时称这种应力为压力,在中学物理中叫做压强。
压强是一个标量。
压强(压力)的这一定义的应用,一般总是被限制在有关流体的问题中。
垂直作用于物体的单位面积上的压力。
温度上升压强的变化一、引言温度和压强是物理学中两个基本的物理量,它们在自然界和人类日常生活中都有着重要的作用。
当温度上升时,压强也会发生变化,这种变化对于气体、液体和固体等不同状态的物质都有着不同的影响。
本文将从理论和实验两个方面探讨温度上升对压强的影响。
二、理论分析1. 理想气体状态方程理想气体状态方程可以描述气体在不同状态下的温度、压强和体积之间的关系:pV=nRT其中,p表示气体的压强,V表示气体的体积,n表示气体中分子数目,R为普适气体常数,T表示气体的绝对温度。
由此可以看出,在一定条件下(如分子数目不变),当温度上升时,如果其他条件不变,则压强也会随之升高。
这是因为在相同容器内部分子运动速度增加后撞击容器壁面积增大从而产生更大的冲击力。
2. 液态物质液态物质中分子之间存在着相互作用力,因此当温度升高时,分子之间的相互作用力也会减弱,液体的粘度降低,分子运动速度加快。
在一定范围内,液体的压强随着温度的升高而升高。
但是当温度达到一定值时,由于分子运动速度过快导致分子之间相互碰撞频繁,从而使得液体蒸发产生气泡。
这时压强不再随着温度升高而升高。
3. 固态物质固态物质中分子之间存在着较强的相互作用力,因此当温度升高时,分子振动幅度增大,并且相互作用力也会减小。
在一定范围内,固体的压强随着温度的升高而增加。
但是当温度达到一定值时,由于分子振动幅度过大导致晶格结构发生变化甚至熔化,从而使得固体失去了稳定性。
三、实验验证1. 气体实验将一个气缸密封并加热,在恒定容积下测量气体压强和温度的变化。
实验结果表明,当温度上升时,气体压强也随之上升。
通过实验数据计算得到的结果与理论值相符。
2. 液态物质实验将一定量的液体装在密闭容器中,加热并测量压强和温度的变化。
实验结果表明,在一定范围内,液体压强随着温度的升高而增加。
但是当温度达到一定值时,液体开始蒸发产生气泡,此时压强不再随着温度升高而增加。
3. 固态物质实验将一块固体样品放入恒温槽中,在不同温度下测量其压强的变化。
初中物理压强、液体压强和大气压强知识点总结初中物理压强、液体压强和大气压强知识点总结知识要点1、压力与压强的区别和联系:压力压强定义垂直压在物体表面上的力物体在单位面积上受到的压力物理意义物体表面所承受的使物体发生形变的作用力比较压力的作用效果公式F=pSP=F/S单位牛顿(牛)1帕斯卡(Pa)=1牛顿/米2(N/m2)大小有的情况下与物重有关,一般情况下与物重无关不但跟压力的大小有关,而且跟受力面积的大小有关液体对容器底部F=pSP=ρ液gh (h:容器中某点到液面的竖直距离)2、液体的压强:1、液体内部压强的规律是:液体内部向各个方向都有压强:在同一深度,向各方向的压强都相等;深度增加,液体的压强也增大;液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
2、上端开口,下端连通的容器叫做连通器。
连通器的特点是:当连通器里的液体不流动时,各容器中的液面总保持在同一高度。
常见的连通器的实例:涵洞、茶壶、锅炉水位计等。
3、计算液体压强的公式是:P=ρgh其中ρ是液体的密度,g=9.8牛/千克,h是液体的深度。
3、大气压强:1、定义:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压或气压。
2、大气压产生的原因:空气受重力的作用,空气又有流动性,因此向各个方向都有压强,在同一位置各个方向的大气压强相等。
3、首次准确测定大气压强值的实验是:托里拆利实验。
一标准大气压等于76cm高水银柱产生的压强,约为1.013×105Pa。
4、标准大气压强:大气压强不但随高度变化,在同一地点也不是固定不变的,通常把1.01325×105 Pa的大气压强叫做标准大气压强,它相当于760mm水银柱所产生的压强,计算过程为p=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa;标准大气压强的值在一般计算中常取1.01×105 Pa,在粗略计算中还可以取作105Pa。
压强一、压强1、压力:⑴ 定义:垂直压在物体外表上的力叫压力。
注意:压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在水平面上时,如果物体不受其他力,那么F = G⑵方向:压力的方向总是垂直于支持面指向被压的物体。
2、研究影响压力作用效果因素的实验:⑴课本P30图9.1—3中,甲、乙说明:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
乙、丙说明:压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。
概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积大小有关。
本实验研究问题时,采用了控制变量法。
3、压强:⑴ 定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫压强。
⑵公式:p =S F 推导公式:F = PS 、S=PF ⑶单位:压力F 的单位:牛顿〔N 〕,面积S 的单位:米2(m2),压强p 的单位:帕斯卡〔Pa 〕。
〔4增大压强。
如:缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄。
二、液体的压强1、液体压强的特点: ⑴ 液体对容器底和侧壁都有压强, ⑶ 液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强都相等; ⑷2、液体压强的计算公式:p=ρgh33、连通器:⑴定义:上端开口,下部相连通的容器。
⑵原理:连通器里装一种液体,在液体不流动时,各容器的液面保持相平。
⑶应用:茶壶、船闸、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、等都是根据连通器的原理来工作的。
三、大气压强1、大气压的存在——实验证明:历史上著名的实验——马德堡半球实验。
2、大气压的测量:托里拆利实验。
(1)实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
(2)原理分析:在管内与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。
即向上的大气压=水银柱产生的压强。
(3)结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)A、实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;假设未灌满,那么测量结果偏小。
压力压强的计算规律及方法:1、固体一般先求压力,再求压强(P=F/S)(容器问题为固体问题)2、由于液体压强性质的特殊性,液体压力不一定等于液体重力,不便于直接找,所以液体一般先求压强(P= )再求压力(F=PS)例题1:在一个重2N,底面积为的茶壶里装8N的水,容器中水的深度为,把它放在水平桌面上,如图所示.求:(1)容器对桌面的压强;(2)水对容器底部的压强.g=10N/kg.3、特殊容器的压力压强问题:点拨,液体对容器底的压力一般不等于所装液体的重力,而是F=PS,经过推导可知F=G正上方,所以比较液体压力大小可以从两个角度比较公式法和比重法。
对于以下几种容器,压力与所装液体重力的关系如下例题2、一圆台形密闭容器如图所示放置,容器内装有部分液体,若将容器倒置,则液体对容器下表面的压强将?对容器下表面的压力将?如果装满水呢各物理量又如何变化呢?特殊快捷的解决问题的方法1、对于形状规则柱体固体,如果压力由自身重力产生,在比较求解时,也常先判压强后判压力,例题1、2015泰安如图所示,a、b为放在水平地面上的两个均匀圆柱体,已知底面积S a=3S b,高度h b=2h a,对地面的压强p a=p b,圆柱体密度分别为ρa和ρb,对地面的压力分别F a和F b。
则下列说法正确的是A.ρa=ρb,F a=F b B.ρa=2ρb,F a=3F bC3F b2、利用比例解决问题例题2、如图所示,质量分布均匀的物体A、B放在水平地面上,高度相同,A的底面积大于B的底面积,A对地面的压力小于B对地面的压力.若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,mA′、mB′分别表示A、B剩余部分的质量,pA′、pB′分别表示剩余部分对地面的压强.下列判断正确的是()例题3、(2015上海)如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h.若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是()A.p甲<p乙,F甲>F乙 B.p甲<p乙,F甲<F乙C.p甲>p乙,F甲>F乙 D.p甲>p乙,F甲<F乙3、对于形状规则的柱体容器,因为液体对它容器底的压力等于正上方液体重力即所装液体重力,所以也可以先找压力再求液体压强P=F/S来求解。
专题05 压强的判断与计算知识点一固体压强与液体压强的判断和计算(一)、公式SFp=的应用1、公式SFp=为压强定义式,适用于所有物体间压强的计算(无论是气体、液体还是固体)。
形状规则、质地均匀的几何体对水平面的压强可以利用公式ghpρ=进行计算。
2、压强的大小与压力和受力面积的大小有关。
3、分析固体产生的压力和压强时,一般先分析压力,物体对水平面的压力F=G,再用公式SFp=求出压强的大小。
装有液体的容器对水平桌面的压强可以看成是固体对对水平桌面的压强。
典例1 (2020•普陀区一模)如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上,甲对地面的压强大于乙对地面的压强。
沿竖直方向在两个正方体上分别截去一部分,若甲、乙剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙正方体()A.对地面压强的变化量可能△p甲<△p乙B.剩余部分的底面积一定相等C.对地面压力的变化量可能相等D.剩余部分的体积可能相等【答案】D【解析】解:(1)实心均匀正方体对水平地面的压强:p======ρhg,因沿竖直方向在两个正方体上分别截去一部分后,剩余部分的密度和高度不变,所以,甲、乙剩余部分对地面的压强不变(均等于原来各自对地面的压强),则两者对地面压强的变化量相等,均为0,故A错误;又因甲、乙剩余部分对地面的压力相等,且此时甲对地面的压强大于乙对地面的压强,所以,由F=pS可知,剩余部分甲的底面积小于乙的底面积,故B错误;因甲对地面的压强大于乙对地面的压强,且由图知甲的底面积较大,所以,由F=pS可知,截取前甲对水平面的压力大,又因截取后甲、乙剩余部分对地面的压力相等,所以,甲对地面压力的变化量大,故C错误;(3)因甲剩余部分的底面积小,但高度大,所以由V=S剩余h可知,剩余部分的体积可能相等,故D正确。
故选:D。
典例2 (2019秋•普陀区月考)如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平面上,甲的边长为0.2米,甲的密度为3×103千克/米3,乙的边长为0.3米,乙的质量为54千克。
压强和压强知识点总结压强是一个标量,其单位通常采用帕斯卡(Pa),1 Pa等于1 N/m2。
在一些特殊情况下,也会使用其它单位,比如大气压强常用单位是标准大气压(1 atm=101325 Pa)。
压强的定义是单位面积上的作用力或力中的垂直分量,可以用以下公式表示:P = F/A其中,P表示压强,F表示单位面积上的作用力,A表示单位面积。
在一些特殊情况下,压强还可用力的垂直分量与单位面积所成的夹角θ来表示:P = F⊥/A = F cos θ/A物质的压强可以通过测量其对容器壁的作用力来确定,也可以通过更为复杂的方法来测量,比如气体的压强可以通过测量其对容器壁所产生的波动来测量。
下面将分别介绍气体、液体、固体的压强及与压强相关的一些知识点。
一、气体的压强气体的压强是由气体分子对容器壁的撞击所产生的,可以用以下公式表示:P = F/A = (N/V)·μ其中,P表示气体的压强,F表示容器壁上的作用力,A表示容器壁的面积,N表示气体分子的数目,V表示气体的体积,μ表示气体分子撞击容器壁的平均力。
当温度不变时,气体的压强与其体积成反比,可以用波义尔定律表示:P1V1 = P2V2其中,P1和V1表示气体的初始压强和体积,P2和V2表示气体的最终压强和体积。
当气体的温度和物质量不变时,压强与体积成反比,这个定律适用于理想气体,即理想气体定律。
气体的压强还与温度相关,可以用查理定律表示:V/T=常数,即在恒定的气体体积下,气体的压强与其温度成正比。
二、液体的压强液体的压强是由液体分子对容器壁的作用力所产生的,可以用以下公式表示:P = F/A = hρg其中,P表示液体的压强,F表示液体对容器壁的作用力,A表示容器壁的面积,h表示液体的高度,ρ表示液体的密度,g表示重力加速度。
液体的压强与液体的密度和高度成正比,与重力加速度成正比。
液体的压强还与液体的表面张力有关,当液体处于静止状态时,其表面张力对液体所产生的压强被称作表面张力压。
气压与压强的比较气压和压强是物理学中经常讨论的两个概念,它们都与空气以及气体状态有关,但又有着不同的定义和应用。
本文将分别从气压和压强的概念、单位、测量方法、应用及影响等方面对两者进行比较,以便更好地了解它们之间的关系和区别。
一、气压的概念气压是指大气对地面或其他物体单位面积的压力。
在地球的表面,由于大气的重力作用,空气分子会向下施加压力,形成气压。
气压通常用帕斯卡(Pascal)作为单位,1帕斯卡等于1牛顿每平方米。
二、压强的概念压强是指单位面积上受到的压力大小,包括气体、液体、固体等不同介质的压力。
气体状态下的压强通常指气体对容器壁或其他物体单位面积的压力大小,压强的大小取决于气体的体积、温度和物质的性质等因素。
三、单位比较气压的单位为帕斯卡(Pa),而压强的单位也通常使用帕斯卡(Pa)。
因此,在计量单位上,气压和压强的单位是相同的,但具体应用中两者之间的含义和计算方式有所不同。
四、测量方法气压常用的测量方法包括气压计、汞柱气压计等,通过测定大气对某一区域单位面积的压力来反映气压的大小。
而压强的测量方法则取决于具体介质的性质和状态,如气体压强可以通过气压计等设备进行测量,液体压强可以通过压力表等设备进行测量。
五、应用比较气压主要用于天气预报、气象学研究等领域,通过测量气压的变化来推测天气的变化趋势。
而压强在物理学、化学等学科中有着广泛的应用,如液体的静压力、气体的状态方程等理论研究都与压强有关。
六、影响比较气压的大小会影响到气象系统的稳定性和气候变化,高气压区域通常对应着晴朗天气,低气压区域则多伴随着降雨等不良天气。
而压强的大小则直接决定了物体所受到的压力大小和变形程度,是研究物质力学性质的重要参数。
综上所述,气压和压强虽然都与压力有关,但在定义、单位、测量方法、应用及影响等方面有着不同的特点。
通过深入了解和比较两者之间的差异,可以更好地利用它们在不同领域的应用,并且加深对物理学原理的理解。
专题10 固体压强、液体压强考点1 固体压强1.压力与重力1.影响液体内部压强大小的因素2.液体内部压强特点和计算实验1 压力的作用效果与什么因素有关1.实验器材:小桌子、泡沫(或海绵、沙子)、砝码一盒。
2.实验方法:控制变量法和转换法。
3.实验结论:压力的作用效果与压力和受力面积有关。
压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
4.问题探究:(1)实验中,如何比较压力的作用效果?能不能用木板等一些较硬的材料来替代泡沫塑料?通过观察泡沫塑料的形变程度来比较压力的作用效果;对于木板等一些较硬的材料,压力使其发生的形变太小,无法用肉眼观察到,所以不能用木板等一些较硬的材料来替代泡沫塑料。
(2)实验的设计思路是什么?根据控制变量法的原则先保持受力面积不变,改变压力的大小,观察压力的作用效果,探究压力的作用效果与压力大小的关系;再保持压力大小不变,改变受力面积的大小,观察压力的作用效果,探究压力的作用效果与受力面积大小的关系。
5.特别提醒:在叙述结论时,“在×××相同时”这个前提条件千万不要忽略。
实验2 液体内部压强的特点1.实验器材:水、盐水、刻度尺、压强计。
2.实验方法:控制变量法和转换法。
3.实验结论:液体内部向各个方向都有压强;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
液体的压强与液体的深度和密度有关,在同一种液体中,深度越深,液体的压强越大;在深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大。
4.问题探究:(1)探究液体压强特点的仪器叫什么?它是怎样显示液体压强的大小的?U形管压强计;加在探头橡皮膜上的压强越大,U形管左右两管中液面的高度差越大,两管中液面的高度差反映液体压强的大小。
(2)怎样探究液体压强与深度的关系?将液体压强计的探头依次放入同种液体的不同深度处,观察U形管两侧的液面高度差。
(3)怎样探究液体向各个方向的压强的大小关系?保持探头在同种液体中的深度不变,改变探头的朝向,观察U形管两侧的液面高度差。
化学压强知识点总结一、压强的概念压强是指单位面积上受力的大小,它是一个描述物体受力程度的物理量。
在化学中,压强也是一个重要的物理量,它对反应速率、相变、溶解度等化学过程都有重要影响。
因此,了解压强的概念和相关知识对于化学学习至关重要。
二、压强的定义和计算压强的定义是单位面积上受力的大小,它的计算公式为:P = F / A其中,P代表压强,单位为帕斯卡(Pa);F代表受力的大小,单位为牛顿(N);A代表受力作用的面积,单位为平方米(m²)。
压强的计算公式可以帮助我们理解在不同受力大小和受力面积下压强的变化规律,从而应用于化学实验和工程中的设计和计算。
三、气体的压强1. 气体的分子运动气体是由大量分子构成的,它们具有高速的无规则运动,并且彼此之间几乎没有相互作用。
这种分子的高速无规则运动使得气体呈现出压强、温度、体积和数量上的特性,这些特性被整合到了气体状态方程中。
2. 理想气体状态方程理想气体状态方程可以用来描述气体的压强、温度、体积和摩尔数之间的关系。
它的数学表达式为:PV = nRT其中,P代表气体的压强,V代表气体的体积,n代表气体的摩尔数,R代表气体常量,T 代表气体的绝对温度。
理想气体状态方程为化学研究提供了一个重要的模型,它描述了气体在不同条件下的压强变化规律,对化学实验和工程设计具有重要意义。
3. 气体的压强计算在化学实验和工程中,常常需要根据实际条件计算气体的压强。
在理想气体状态方程的基础上,可以根据所给的气体体积、温度、摩尔数等参数来计算气体的压强。
同时,在实验中还需要考虑到气体的容器类型和所受的外力等因素,以更准确地确定气体的压强。
四、溶液的压强1. 溶液的压强在化学中,溶液是溶质溶解于溶剂中所形成的体系。
当溶质溶解于溶剂中时,溶液的压强将会受到影响。
通常情况下,随着溶解度的增加,溶液的压强也会相应增加,这是由于溶质分子增多导致的分子间相互作用增强。
因此,在溶液中需要考虑到溶质在溶剂中的溶解度和分子间相互作用对溶液的压强产生的影响。
固、液、气体压强的比较与判断二十中学郭培勇压强的定义式:P=F/S压强=压力/受力面积一、固体压强:对固体压强来说P=F/S既是定义式也是决定式。
即固体的压强是由压力和受力面积决定的。
对放在地面上的柱形固体来说P柱=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρhSg/S P柱=F/S=ρ固gh(h:柱体的高度)由P柱=F/S我们说柱体的压强与底面积有关,由P柱=ρ固gh我们说柱体的压强与底面积无关。
那么到底有关还是无关呢?固体压强一定与受力面积有关,而P柱=ρ固gh是指当底面积变化时,压力与受力面积成比例的变化,使其比值不变。
所以竖切柱形固体对水平面的压强不会变化。
例:一柱体对水平面的压力为F,压强为P。
竖向切下一小段,切下的小块对地面的压强P1和压力F1,切下的大块对地面的压强P2和压力F2,则切后的压强和压力与原来相比:F>F2>F1,P=P1=P2P柱=ρ固gh只适用于柱形固体对水平面的压强,对上下截面积不同的固体来说:F/S≠ρ固gh,如右图结论:由于固体能大小不变的传递压力(方向也不变),所以计算固体对水平面的压强时,先由F=G=mg计算压力,再由P=F/S计算压强。
二、液体压强:液体压强的产生是由于液体受重力且具有流动性。
所以其压强是向各个方向的。
P=F/S是定义式,P液=ρ液gh(h:深度,从自由液面到所求点的竖直距离)才是其决定式。
某点液体的压强由液体密度和深度决定,与容器的形状和液体的多少不一定有关。
例:一试管内装有一定量的水,当试管由竖直逐渐倾斜的过程中,水对试管底的压强如何变化?在倾斜过程中试管中水的长度不变,深度减小,所以P液变小。
例:两试管中装有质量相同的液体,两管液面相平,求哪管底部所受液体压强较大?m相同,VA<VB,ρA>ρB两管液面相平,hA=hBP液=ρ液gh,PA>PB由帕斯卡桶实验我们知道了液体对容器底部的压力大小不一定等于液体自身重力大小。
结论:由帕斯卡定律,液体能大小不变地传递压强(方向向各个方向),所以计算液体对容器底部的压强和压力时,先由P液=ρ液gh计算压强,再由P液=F/S底计算压力(S底:容器的底面积)。
吸热放热与压强的关系
吸热放热与压强的关系是一个重要的热力学问题。
在热力学中,吸热和放热是物质在化学反应或相变过程中释放或吸收的热量。
压强则是气体、液体和固体状态下物质的压力。
这三个物理量之间存在着紧密的关系。
根据理想气体状态方程PV=nRT,可以看出,温度、压强和体积三者之间存在着密切的联系。
当温度不变的情况下,压强越大,体积就越小。
这是因为,当气体被压缩时,气体分子之间的距离变小,分子之间的相互作用力变强,分子就更容易发生碰撞,从而增加了气体分子之间的相互作用能,使气体分子的平均动能增加,从而导致温度升高。
同样地,当气体被膨胀时,气体分子之间的距离变大,分子之间的相互作用力变小,分子就更容易发生碰撞,从而减少了气体分子之间的相互作用能,使气体分子的平均动能降低,从而导致温度降低。
此外,热量的吸收和放出也与压强密切相关。
当物质在化学反应或相变过程中吸收热量时,其压强通常会增加;反之,当物质在化学反应或相变过程中放出热量时,其压强通常会降低。
这是因为热量的吸收和放出通常会导致物质的体积发生变化,从而影响其压强。
总之,吸热放热与压强之间存在着密切的关系,它们互相影响,共同参与物质的热力学性质。
在实际应用中,这个关系对于很多领域都有着重要的意义,如化学工程、热机工程、冶金学等。
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密度与压强的关系公式
液体密度和压强的关系:液体压强公式P=ρgh,当重力加速度g和液体深度h相同时,压强P和液体密度ρ成正比。
气体密度和气体压强的关系:比如公式pM=ρRT中,当物质的摩尔质量M、气体常数R、温度T 相同时,气压P与气体密度ρ呈正比关系。
1压强和密度之间的关系
气体密度和气体压强有关系,比如公式pM=ρRT中,当物质的摩尔质量M、气体常数R、温度T相同时,气压P与气体密度ρ呈正比关系。
液体密度和压强有关系,液体压强公式P=ρgh,当重力加速度g和液体深度h相同时,压强P和液体密度ρ成正比。
固体密度与压强有关系,固体压强公式P=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S,当重力加速度g、固体体积V、和接触面积S相同时,压强P和固体密度ρ成正比。
2压强
物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。
压强的计算公式是:p=F/S,压强的单位是帕斯卡(简称帕),符号是Pa。
增大压强的方法有:在受力面积不变的情况下增加压力或在压力不变的情况下减小受力面积。
减小压强的方法有:在受力面积不变的情况下减小压力或在压力不变的情况下增大受力面积。
液体对容器内部的侧壁和底部都有压强,压强随液体深度增加而增大。
液体内部压强的特点是:液体由内部向各个方向都有压强;压强随深度的增加而增加;在同一深度,液体向各个方向的压强相等;液体压强还跟液体的密度有关,液体密度越大,压强也越大。
液体内部压强的大小可以用压强计来测量。
高中热学压强计算
在高中热学中,压强的计算通常涉及到气体压强的计算。
理想气体的压强可以通过以下公式来计算:
PV = nRT
其中:
* P 是气体的压强,
* V 是气体的体积,
* n 是气体的物质的量(或摩尔数),
* R 是理想气体常数,
* T 是气体的热力学温度(以开尔文为单位)。
如果你知道气体的体积、物质的量、和温度,你就可以使用这个公式来计算气体的压强。
请注意,这个公式只适用于理想气体。
在实际情况下,气体的行为可能会偏离理想气体的行为,特别是在高压或低温条件下。
对于液体和固体的压强,通常使用不同的公式。
例如,液体的压强可以通过以下公式来计算:
P = ρgh
其中:
* P 是液体的压强,
* ρ 是液体的密度,
* g 是重力加速度,
* h 是液体的高度(或深度)。
而固体的压强通常通过应力和面积的关系来计算,公式为P = F/A,其中F 是力,A 是受力面积。
请注意,这些公式中的单位需要保持一致。
例如,在P = F/A 中,如果力F 的单位是牛顿(N),面积A 的单位是平方米(m²),则压强的单位将是帕斯卡(Pa)。
压强、液体的压强、大气压强
主讲:黄冈中学教师徐仁华
一、复习策略
1、固体的压强
(1)压力:垂直于接触面(区别压力与重力:水平放置不受外力时.F压=G)(2)压强
①定义:物体在单位面积上受到的压力叫压强.
②意义:反映压力作用效果的物理量.
③公式:p=F/S(S→受力面积,如)
④单位:Pa(1Pa=1N/m2)
(如:估算人站立时对地面的压强:)
(3)增大或减小压强的方法
增大和减小压强同时具备的例子:图钉、铡刀、菜刀、钉书机等.
(4)固体的压强
2、液体压强
(1)特点
①各方向都有压强.
②与深度h,密度ρ有关.
③同一深度向各方向压强相等.
(2)计算:p=ρhg
h→深度:研究点到自由液面的竖直距离.
(3)液体对底部压力与重力的关系(与固体压力、压强区分)例如:
(4)应用:连通器
①定义:上端开口,下部相连的容器.
②实例:船闸、茶壶、锅炉水位计.
③特点:液体不流动时,液面总相平.
④原理:
∵p左=p右,即ρgh左=ρgh右,
∴h左=h右.
3、大气压强
(1)定义及形成原因:大气受重力且具有流动性.
(2)证明大气压存在的实验:马德堡半球、塑料吸盘、覆杯实验、瓶吞鸡蛋、吸饮料、自来水笔.(区别气体体积及压强的关系:如打气筒、注射器.)
(3)测量
①粗测法:皮碗与弹簧测力计→
②精确测量:托里拆利实验→p0=ρgh
③反映变化:自制气压计
(4)标准大气压:p0=1.013×105Pa=760mmHg=10.3mH2O
(5)变化
(6)应用:抽水机、离心泵
(7)气体的压强与体积的关系
(8)气体与液体压强相结合(区别概念:压强/液体的压强)
①
②
③
④
4、流体的压强与流速的关系
(1)内容:流速越大的地方,压强越小.
(2)应用实例:
①飞机的升力:
∵v上>v下,∴p向上>p向下.
②火车站台边安全线.
③用漏斗吹乒乓球,硬币跳高.
④“过堂风”吹开衣柜门.
二、典例剖析
例1、(山西省中考试题)有一均匀正方体对水平地面的压力是F,压强是P,如图所示,若切去阴影部分,则剩余部分对地面的压力和压强分别为()
A.F,p B.
C.D.
解析:
静止于水平地面上的物体对水平面的压力大小等于它的重力,即F=G,当切去阴影部分后,剩分部分的重力变为原来的,则剩余部分对地面的压力;正方体对地面的压强,切去阴影部分后,压力为,受力面积变为原来的,则剩
余部分对地面的压强.故正确选项为B.
答案:B
例2、(北京市朝阳中考试题)在下列日常生产和生活的实例中,属于减小压强的是()
A.喝饮料用的吸管一端削成斜的
B.铁钉的尖端要做得细而尖
C.剪刀钝了磨一磨,使刀刃锐利些
D.背书包用扁而宽的带子
解析:
根据可知,可通过改变F或S来增大压强或减小压强.在日常生活和生产中,
如果压力不易改变时,往往通过增大或减小受力面积而实现压强的改变.喝饮料的吸管削成斜的,是通过减小受力面积而增大压强,以便能插入饮料瓶;同理,铁钉的尖端做得细而尖,刀刃磨锋利,也都是通过减小受力面积而增大压强;只有书包带子做得扁而宽,是通过增大受力面积而减小压强,不至于勒疼肩膀.故正确选项为D.
答案:D
例3、(龙岩市中考试题)一个空药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,另一次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同,如图所示,那么()
A.瓶口朝上时,橡皮膜内凹;瓶口朝下时,橡皮膜外凸
B.瓶口朝上时,橡皮膜外凸;瓶口朝下时,橡皮膜内凹
C.每次橡皮膜都向内凹;瓶口朝上比瓶口朝下橡皮膜凹进得多
D.每次橡皮膜都向内凹;瓶口朝下比瓶口朝上橡皮膜凹进得多
解析:
液体内部向各个方向都有压强,液体压强随深度的增加而增大.扎上橡皮膜的空药瓶,当瓶口朝上时,橡皮膜所受液体压力向下,所以橡皮膜向下凹进,当瓶口朝下时,橡皮膜所受液体压力向上,使橡皮膜向上凹进,此时由于瓶口位置所处的深度较深,所以凹进得多一些.因此,正确选项为D.
答案:D
例4、(北京市朝阳区中考试题)图所示的薄壁容壁,其底面积为100cm2,装了重24.5N的水后,水面距容器底部20cm,则水对容器底部的压力、压强分别为()
A.24.5N,2.45×103Pa
B.24.5N,0.245Pa
C.1.96×105N,1.96×103Pa
D.19.6N,1.96×103Pa
解析:
液体对容器底部的压力是由于液体所受重力引起的,但压力不一定等于容器中液体的重力,若容器是上、下一样大的圆柱形或方体形的,则液体对容器底的压力等于液体的重力,若容器上、下不是等大时,液体对容器底的压力不等于液体的重力.图中的容器不是上、下等大的,则水对容器底的压力不等于液体的重力24.5N,此时应先由公式P=ρgh确定液体的压强,再由F=PS确定液体产生的压力.
即:p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×20×10-2m=1.96×103Pa
F=pS=1.96×103Pa×100×10-4m2=19.6N
故正确选项为D.
答案:D
例5、(常州市中考试题)在托里拆利实验中,下列哪一种情况会对测量结果产生影响()A.往水银槽内多加一些水银
B.将玻璃管稍微倾斜一些
C.换用内径粗一些的玻璃管做实验
D.玻璃管中混进了少许空气
解析:
本题考查托里拆利实验的原理.玻璃管中水银面上方是真空时,玻璃管内被封闭的水银柱产生的压强等于大气压强,只跟水银柱的高度(管内水银面到槽内水银面的竖直距离)有关.当外界大气压不变时,水银柱高度就不变,往水银槽内添加水银、使玻璃管倾斜、改变玻璃管内径的粗细都不会改变玻璃管内外的水银面的高度差,故选项A、B、C 都不对;但如果玻璃管中混进了少许空气,就会导致水银柱相对于真空状态时下降,会使测量结果偏小,故选项D正确.
答案:D
例6、(荆门市中考试题)如图是自制的水气压计,把它由东宝山的山脚移至山顶,玻璃管中的水柱的高度变化情况是(瓶口密闭不漏气,移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递) ()
A.降低B.升高
C.先降低后升高D.先升高后降低
解析:
此水气压计瓶内的气压比外界的大气压要大.管中的水柱显示的就是瓶内外气压的差异,即:p瓶内=p大+p水柱.当此装置由山脚移至山顶时,外界的大气压P大减小,而瓶内的气压p瓶内是不变的,因此水柱产生的压强p水柱会增大,由p水柱=ρ水gh水可知,水柱的高度应升高,故正确选项为B.
答案:B
例7、(南京市中考试题)在标准大气压下,水的沸点是100℃,图中小试管B装有热水,悬放在正在加热盛有沸水的烧杯A中,试管B中的水不能沸腾,要使试管中的水沸腾,可采取的两种方法分别是:
(1)________________________________________________________;
(2) ________________________________________________________.
解析:
要使水沸腾必须同时满足两个条件:一是温度要达到沸点:二是水能够继续吸热.试管B中的水可通过烧杯A中的水吸热温度升高到沸点,但烧杯中的水沸腾后温度保持100℃不变,故试管B中的水虽然到达沸点,由于不能从烧杯中的水继续吸热,所以不能沸腾.若要使试管中的水沸腾,必须使试管B中的水达到沸点并能继续吸热,即要求烧杯A中水沸腾时的温度比试管B中水沸腾时的温度要高一些,要达到此目的,可采取改变气压来改变水的沸点.对本题而言,采取的基本方法是使试管中的水面上方的气压减小或使烧杯中的水面上方的气压增大.
答案:(1)增大烧杯A上方的气压;(2)减小试管B上方的气压.
例8、(宜昌市中考试题)如图是高压锅的示意图,锅盖有一空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气压的压强超过安全值时,锅内的气体会冲开限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体压强减小.现有一个直径为24cm,空心柱小孔的横截面积为l0mm2,限压阀的质量为100g的高压锅,要用它来做饭,若当时的大气压为1.0×105Pa,问:
(1)此高压锅内气体能达到最大压强为多少?
(2)经商品质量部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能使用吗?若不能,应该再配备一个质量为多大的限压阀?(g=10N/kg)
解析:
当高压锅内气压达到最大值时,此时排气孔处的限压阀恰好被托起,但它仍处于静止状态,即这时它在重力G、锅内向上的压力F、向下的大气压力F大的作用下平衡,有F=F大+G.由上式也说明锅内气体的最大压强值的大小与限压阀的质量有关,即当锅内气体的最大压强值改变时,对应的限压阀的质量也应改变.
解:
(1)F=F大+G,即p·S=p大·S+mg
(2)由于高压锅内最大压强为p=2×105Pa,大于限定值1.8×105Pa,即应减小限压阀的质量,而原来的限压阀不能使用.。