封闭气体压强的计算(附有简单的答案)

高三物理气体的压强试题答案及解析1.（9分）如图，竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB="BC"=l0,且此时Ａ、C端等高。

管内水银总长度为l,玻璃管AB内封闭长为l/2的空气柱。

已知大气压强为l汞柱髙。

如果使玻璃管绕B点在竖直平面内顺时针缓慢地转动至BC管水平，求此时AB 管内气体的压强为多少汞柱高？管内封入的气体可视为理想气体且温度不变。

【答案】【解析】因BC长度为，故顺时针旋转至BC水平方向时水银未流出。

1分设A端空气柱此时长为x，管内横截面积为S，对A内气体：1分1分1分1分对A中密闭气体，由玻意耳定律得2分联立解得 1分即：（汞柱高） 1分【考点】对于封闭气体要先明确初末状态的温度、压强和体积，再选择合适的气体实验定律列式求解；要明确用cmHg作为压强的单位时，计算较为简便．2.（09·全国卷Ⅰ·14）下列说法正确的是（）A．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量C．气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小D．单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大【答案】A【解析】本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错。

3.如图所示,用一根与绝热活塞棍连的细线将绝热气缸悬挂在某一高度静止不动，气缸开口向上，内封闭”定质量的气体，缸内活塞可以无摩擦移动且不漏气,现将细线剪断,让气缸自由下落，下列说法正确的是A．气体压强减小,气体对外界做功B．气体压强增大,外界对气体做功C．气体体积减小,气体内能增大D．气体体积增大,气体内能减小【答案】BC【解析】在细线剪断前，活塞在绳子的拉力，重力，气体的压强力作用下平衡，即，所以，所以当剪断细线后，下落过程中，活塞相对气缸向下运动，对气体做功，气体压强增大，体积减小，所以内能增加。

第三节 气体压强一、气体压强的产生及特点气体的压强是指气体对容器壁的压强。

气体压强是由于大量气体分子对容器器壁的不断撞击，形成持续而均匀的压力的结果。

压强即单位面积上受到的压力，气体压强的大小取决于单位体积内的分子数和分子的平均动能。

气体对容器的各个侧壁以及顶部和底部均有压强，由于气体质量很小，可以忽略掉容器内气体的重力，因此气体对容器侧壁和底部的压强均相等。

二、大气压强我们的地球被一层厚度为80~100km 的大气层包裹着大气也受到地球的吸引力作用，因此大气不会逃逸到宇宙中去。

由于大气也受重力作用大气会对处于其中的物体产生压强，我们称之为大气压强。

17世纪中期，德国马德堡市的市长做了著名的马德堡半球实验，证明了大气压强的存在。

大气压强一般用0P 表示，501,0110Pa P =⨯，在数值上等于76cm 高的水银柱产生的压强。

大气压的大小与海拔高度有关，高度越大的地方，气压越低。

通常把相当于760mm 高的水银柱产生的压强叫做1标准大气压。

三、封闭气体压强的计算封闭气体是指被水银柱、活塞密封在气缸或玻璃管等容器中的气体，气体所受重力可以忽略不计。

在计算气缸中被活塞封闭的气体或玻璃管中被液体柱封闭的气体的压强时，一般应对活塞、气缸、液体柱或玻璃管进行受力分析，然后根据活塞、气缸、液体柱或玻璃管的状态列出平衡方程，从所列方程求出压强。

例1 如图7.28所示，竖直静止放置的气缸内，活塞质量为m ，面积为s ，活塞上方气体压强为P 上，下方气体压强为P 下，试求出P 上，P 下所满足的关系。

分析与解 对活塞进行受力分析，活塞除了受自身重力以外，还受到上下气体的压力作用，由平衡条件，可得P s mg P s +=下上，即mg P P s+=上下。

若记活塞自身重力产生的附加压强为=mg P s活塞，则有关系P P P +=下上活塞。

这样我们可以得出结论：活塞上方气体的压强加上活塞自重产生的压强等于活塞下方气体的压强。

高中物理选修3-3 气体气体等压变化和等容变化水银柱封闭气体压强计算专项练习1、如图所示为一均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为S，内装有密度为ρ的液体。

右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高。

活塞与管壁间无摩擦且不漏气。

温度为T0时，左、右管内液面等高，两管内空气柱长度均为L，压强均为大气压强p0，重力加速度为g。

现使左右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左右两管液面保持不动。

求：（1）右管活塞刚离开卡口上升时，右管封闭气体的压强p1；（2）温度升高到T1为多少时，右管活塞开始离开卡口上升；（3）温度升高到T2为多少时，两管液面高度差为L。

2、如图所示，一足够高的直立气缸上端开口，用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为90cm的气柱，活塞的横截面积为0.01m2，活塞与气缸间的摩擦不计，气缸侧壁通过一个密封接口与U形管相通，密封接口离气缸底部的高度为70cm，气缸与U形管相通处气体体积忽略不计。

在图示状态时气体的问题为17℃，U形管两支管水银面的高度差h1为6cm，右支管内水银面到管口的高度为20cm，大气⁄。

求：压强p0=1.0×105Pa保持不变，水银的密度ρ=13.6×103kg m3（1）活塞的重力；（2）现在将U形管右支管开口端用橡皮塞（厚度不计）封住，并在活塞上添加沙粒，同时对气缸内的气体缓缓加热，让活塞高度始终不变。

当气体温度升高到57℃，不再加沙粒，同时停止对气体加热，这时U形管两支管内水银面的高度差h2变为多少？（气缸内气体温度变化不影响U形管）（3）保持上题中的沙粒质量不变，让气缸内的气体逐渐冷却，那么当气体的温度至少降为多少℃，U形管内的水银开始流动？3、一竖直放置的、长为L的圆筒下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，初始时筒内气体温度为T1。

现将一颗沿筒壁自由滑动的活塞从上端放进圆筒，活塞下滑过程中气体温度保持不变且没有气体露出，平衡后圆筒内活塞上下两部分气柱长度比为1:3.若将圆筒下部气体温度降至T2，在保持温度不变的条件下将筒T2，大气压强为p0，重倒置，平衡后活塞下端与圆筒下端刚好平齐。

化学反应中的气体的压强与摩尔体积的计算方法在化学反应中，气体参与的反应是非常常见的。

为了进行气体反应的定量研究，我们需要了解气体的压强和摩尔体积的计算方法。

本文将介绍压强和摩尔体积的概念以及其计算公式和实验方法。

一、压强的定义和计算方法压强是指气体分子对单位面积的碰撞力，它是表征气体分子的活跃程度和分子间相互作用力的重要物理量。

气体的压强与温度、体积及气体分子的密度有关。

1.1 压强的定义压强（P）的定义是单位面积上垂直于面积的力的大小。

在化学实验中，我们通常使用帕斯卡（Pa）作为压强的单位，1Pa=1N/m²。

此外，大气压强（标准大气压）常用单位为101.3 kPa。

1.2 压强的计算公式压强可以使用下列公式计算：P = F / A其中，P表示压强，F表示作用力，A表示受力面积。

二、摩尔体积的定义和计算方法摩尔体积是指在标准温度和压力下，1摩尔气体所占的体积。

摩尔体积与气体的分子量、温度和压力有关。

2.1 摩尔体积的定义1摩尔是指在标准温度和压力下，具有分子量等于该气体平均分子量的气体的数量，其值为6.022×10²³。

2.2 摩尔体积的计算公式摩尔体积可以用下列公式计算：V = Vm / n其中，V表示摩尔体积，Vm表示气体的体积，n表示气体的摩尔数。

三、压强和摩尔体积的实验测定方法除了通过计算公式来估算压强和摩尔体积外，我们还可以通过实验的方式来直接测定它们的值。

3.1 压强的实验测定方法（这里可以根据实验内容进行具体描述，例如：）一种常用的测量气体压强的方法是使用压力计。

压力计是由玻璃制成的U形管，其中一端装有气体样品，通过调节液体的高度来平衡气体的压强。

3.2 摩尔体积的实验测定方法（这里可以根据实验内容进行具体描述，例如：）常用的测量气体摩尔体积的方法之一是通过气体收集实验。

在实验中，我们将气体收集于封闭的容器中，并测量气体的体积和温度，以便计算摩尔体积。

选修3—3 气体压强计算专项练习一、计算题1、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p﹣V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃．则：①该气体在状态B和C时的温度分别为多少℃？②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少？2、一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,T A＝300 K，气体从C→A的过程中做功为100 J,同时吸热250 J，已知气体的内能与温度成正比。

求：（i）气体处于C状态时的温度T C；(i i）气体处于C状态时内能U C.3、如图所示，一个内壁光滑的导热气缸竖直放置，内部封闭一定质量的理想气体,环境温度为27℃，现将一个质量为m=2kg的活塞缓慢放置在气缸口,活塞与气缸紧密接触且不漏气．已知活塞的横截面积为S=4。

0×10﹣4m2,大气压强为P0=1。

0×105Pa，重力加速度g取10m/s2,气缸高为h=0。

3m,忽略活塞及气缸壁的厚度．（i)求活塞静止时气缸内封闭气体的体积．(ii）现在活塞上放置一个2kg的砝码，再让周围环境温度缓慢升高，要使活塞再次回到气缸顶端，则环境温度应升高到多少摄氏度？4、【2017·开封市高三第一次模拟】如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B,A、B的质量均为m=62.5 kg，物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8。

两物块间距为d=10 cm。

开始时活塞距缸底L1=10 cm，缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105Pa，温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热，(g=10 m/s2）求:①物块A开始移动时，汽缸内的温度;②物块B开始移动时，汽缸内的温度。

气体的压强审稿：唐挈责编：郭金娟本周内容：1、气体的状态和状态参量：温度、体积、压强。

2、计算气体的压强。

学习重点：1、理解气体压强概念的物理意义。

2、正确计算密闭气体的压强。

学习内容：一、气体的状态参量生活中气体的热现象例如：热气球在空中悬浮，压缩缸中气体突然膨胀，气缸中气体被压缩等等，热运动的情景与物体机械运动不同，因此需要根据气体热运动的特征引入新的物理量来描述它的状态。

此时气体在不受外界影响的条件下，宏观性质不随时间而改变，可以用具有可确定的宏观物理量来对气体进行描述。

这样的物理量为气体的状态参量。

例如气体的几何参量——体积Ｖ；气体力学参量——压强Ｐ；热学参量——温度Ｔ。

1、气体的体积Ｖ：因为气体分子的自由移动，总是充满整个容器，所以容器的容积就是气体分子所占据的空间，也就是气体的体积。

〔1〕气体的体积是指气体分子充满的空间，即容器的容积。

〔2〕这个体积不是气体分子本身体积之和。

〔3〕国际单位制：米３(m３)、分米３(d m３)、厘米３(cm３)、升(l)关系：１l＝10－３m３=1dm３。

2、气体的压强Ｐ：气体分子无规则的运动，使得它们撞击容器壁造成对容器壁的压力，从统计的规律可以理解压力向四面八方各个方向，因此容器壁的各处均有气体作用产生的且大小相等的压强。

〔1〕气体的压强是气体对器壁单位面积上的压力。

①如何理解？从气体分子运动论的观点来看，容器中气体充满容器，气体分子做无规则运动，运动速率很大，并不断碰撞容器壁；大量分子对器壁频繁地碰撞的结果产生压强。

对气体中某一个分子讲对器壁碰撞是断续的、偶然的，但对大量分子碰撞整体表现为一持续的恒定的压力。

这好比雨滴打在雨伞上，使伞面受到的作用力，单个雨滴对伞面的作用力是断续的，但大量密集的雨接连不断打在伞面上就形成一持续均匀的压力一样。

②气体压强大小和哪些因素有关？Ｉ、单位体积内的分子数即气体的分子密度：分子密度越大，在单位时间内器壁的单位面积上受到分子撞击次数越多，产生的压强也就越大。

专题：密闭气体压强的计算一、平衡态下液体封闭气体压强的计算1. 理论依据①液体压强的计算公式p = ρgh。

②液面与外界大气相接触。

则液面下h处的压强为p = p0 + ρgh③帕斯卡定律：加在密闭静止液体（或气体）上的压强能够大小不变地由液体（或气体）向各个方向传递（注意：适用于密闭静止的液体或气体）④连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体不间断）的同一水平面上的压强是相等的。

2、计算的方法步骤（液体密封气体）①选取假想的一个液体薄片（其自重不计）为研究对象②分析液体两侧受力情况，建立力的平衡方程，消去横截面积，得到液片两面侧的压强平衡方程③解方程，求得气体压强例1：试计算下述几种情况下各封闭气体的压强，已知大气压P 0，水银的密度为ρ，管中水银柱的长度均为L。

均处于静止状态θθ8练1：计算图一中各种情况下，被封闭气体的压强。

（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银图一练2、如图二所示，在一端封闭的U形管内，三段水银柱将空气柱A、B、C封在管中，在竖直放置时，AB两气柱的下表面在同一水平面上，另两端的水银柱长度分别是h1和h2，外界大气的压强为p0，则A、B、C三段气体的压强分别是多少？、练3、如图三所示，粗细均匀的竖直倒置的U型管右端封闭，左端开口插入水银槽中，封闭着两段空气柱1和2。

已知h1=15cm，h2=12cm，外界大气压强p0=76cmHg，求空气柱1和2的压强。

二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算1. 解题的基本思路（1）对活塞（或气缸）进行受力分析，画出受力示意图；（2）列出活塞（或气缸）的平衡方程，求出未知量。

注意：不要忘记气缸底部和活塞外面的大气压。

例2 如图四所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置，金属圆板A 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M 。

不计圆板与容器内壁之间的摩擦。

若大气压强为P 0，则被圆板封闭在容器中的气体压强P 等于（ ） A. P Mg S 0+cos θ B. P Mg S 0cos cos θθ+ C.P Mg S 02+cos θ D. P Mg S 0+图四练习4：三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。

封闭气体压强的计算一、夜体圭寸闭气体压强（一）液柱处于平衡状态1、计算下图中各种情况下，被封闭气体的压强。

（标准大气压强pO=76cmHg，图中液体为水银）巴=Pi = Ps2、如右上图所示，在系式中的：（）A. P=h2ffl 2U型管的封闭端B. p=p0—h i —h23.在两端开口的如右图所示，处于平衡状态,A内有一部分气体，管中标斜线部分均为水银，则C. p=p0—h2D. p=p0+h iA内气体的压强应为下述关U型管中灌有密度为设大气压强为P的液体，左管上端另有一小段同种液体将一部分空气封在管内,P o，则封闭气体的压强为________ ;左边被封夜柱长度5、弯曲管子内部注满密度为则图中A点的压强是（A. P ghB. p o+ P ghC. p o+2 p ghD. p o+3 p gh（二）液柱处于加速状态6、小车上固定一截面积为S的一端封闭的均匀玻璃管，管内用长为则小车向左以加速度a运动时,管内气体的压强是p的水，部分是空气,）h,大气压强为p oL的水银柱封住一段气体，如图所示，若大气压强为p o,（水银的密度为p ）.（三）水银槽或深水封闭气体压强8TI20 cm□lAl匕乙屮£凡种情彫中薇對闭的气体A的压莊是多少？已知：大气压强P0=1atm=76cmHg=10 5Pa,则：甲、P1 =丙、P3= ___________________ 、丁卩4= ______________乙、P2 =（甲和丁可用厘米汞柱表示压强）= 10c>二、活塞封闭气体压强9、三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。

如图 活塞面积，G 为活塞重，则压强各为：10、 如图所示，活塞质量为 m ,缸套质量为 M , 套间无摩擦，活塞面积为S ,则下列说法正确的是 A 、 内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为 B 、 内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为 C 、 气缸内空气压强为 P0-Mg/S D 、气缸内空气压强为 P 0+mg/S11、 如图所示，一圆筒形气缸静置于地面上，气缸筒的质量为 M 活塞（连同手柄）的质量为 m,气缸内部的横截面积为S ,大气压强为P 。

易错点31 固体、液体和气体易错总结一、封闭气体压强的计算1．取等压面法同种液体在同一深度向各个方向的压强相等，在连通器中，灵活选取等压面，利用同一液面压强相等求解气体压强．如图甲所示，同一液面C、D两处压强相等，故p A＝p0＋p h；如图乙所示，M、N两处压强相等，从左侧管看有p B＝p A＋p h2，从右侧管看，有p B＝p0＋p h1.2．力平衡法选与封闭气体接触的活塞、汽缸或液体为研究对象进行受力分析，由平衡条件列式求气体压强．说明：容器加速运动时，可由牛顿第二定律列方程求解．二、玻意耳定律1．常量的意义p1V1＝p2V2＝C，该常量C与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，则常量C越大．2．应用玻意耳定律解题的一般步骤(1)确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件．(2)确定初、末状态及状态参量(p1、V1；p2、V2)．(3)根据玻意耳定律列方程求解．(注意统一单位)(4)注意分析隐含条件，作出必要的判断和说明．三、两种等温变化图像内容p－1V图像p－V图像图像特点物理意义一定质量的某种气体，温度不变时，pV＝恒量，p与V成反比，p与1V就成一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，p与V成反比，因此等温过程的p－V图像是双曲线的一支正比，在p －1V 图上的等温线应是过原点的倾斜直线温度 高低直线的斜率为p 与V 的乘积，斜率越大，pV 乘积越大，温度就越高，图中T 2>T 1一定质量的某种气体，温度越高，气体压强与体积的乘积必然越大，在p －V 图上的等温线就越高，图中T 2>T 1四、气体的等压变化1．等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度变化的过程． 2．盖－吕萨克定律(1)内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V 与热力学温度T 成正比． (2)表达式：V ＝CT 或V 1T 1＝V 2T 2.(3)适用条件：气体的质量和压强不变． (4)图像：如图所示．V －T 图像中的等压线是一条过原点的直线． 五、气体的等容变化1．等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程． 2．查理定律(1)内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p 与热力学温度T 成正比． (2)表达式：p ＝CT 或p 1T 1＝p 2T 2.(3)适用条件：气体的质量和体积不变． (4)图像：如图所示．①p －T 图像中的等容线是一条过原点的直线．②p －t 图像中的等容线不过原点，但反向延长线交t 轴于－273.15 ℃. 五、应用理想气体状态方程解题的一般步骤 1．明确研究对象，即一定质量的理想气体；2．确定气体在初、末状态的参量p 1、V 1、T 1及p 2、V 2、T 2； 3．由理想气体状态方程列式求解；4．必要时讨论结果的合理性．六、晶体和非晶体1．固体可以分为晶体和非晶体两类．晶体又可以分为单晶体与多晶体．2．石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体．3．非晶体(1)没有(填“有”或“没有”)规则的外形．(2)物理性质：a.没有(填“有”或“没有”)确定的熔化温度；b．导电、导热、光学等物理性质表现为各向同性(填“异性”或“同性”)．4．晶体(1)单晶体：①有(填“有”或“没有”)天然的规则的几何形状②a.有(填“有”或“没有”)确定的熔点；b．导电、导热、光学等某些物理性质表现为各向异性(填“异性”或“同性”)．(2)多晶体：①没有(填“有”或“没有”)规则的几何形状②a.有(填“有”或“没有”)确定的熔点；b．导电、导热、光学等物理性质表现为各向同性(填“异性”或“同性”)七、单晶体、多晶体及非晶体的异同比较(1)单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质不同，也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性能时，测试结果不同．通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、磁性等．(2)单晶体具有各向异性，并不是说每一种单晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性，举例如下：①云母晶体在导热性能上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同．②方铅矿石晶体在导电性能上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同．③立方体形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同．④方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同．九．表面张力及其作用(1)表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小．而在体积相同的条件下，球形的表面积最小．例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形(但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在完全失重条件下才呈球形)．(2)表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关．(3)表面张力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线，如图所示．【易错跟踪训练】易错类型1：对物理概念理解不透彻1．（2022·山东高三开学考试）25℃室外，氧气贮存罐贮存高压氧气，打开阀门，氧气向外喷出，喷气过程中，关于贮存罐表面温度和贮存罐内气体分子单位时间撞击内表面的次数，下列说法中正确的是（）A．表面温度比室温低，碰撞次数减少B．表面温度与室温相等，碰撞次数不变C．表面温度比室温高，碰撞次数减少D．表面温度比室温低，碰撞次数增加【答案】A【详解】打开气阀，氧气喷出，气体对外做功，温度降低；内部气体分子密度减小，单位时间内气体撞击内表面的次数减小。

第1节气体的等温变化1.一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系，叫做气体的等温变化。

2．玻意耳定律：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p 与体积V 成反比，即pV ＝C 。

3．等温线：在p -V 图像中，用来表示温度不变时，压强和体积关系的图像，它们是一些双曲线。

在p -1V 图像中，等温线是倾斜直线。

一、探究气体等温变化的规律 1．状态参量研究气体性质时，常用气体的温度、体积、压强来描述气体的状态。

2．实验探究二、玻意耳定律1．内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。

2．公式pV＝C或p1V1＝p2V2。

3．条件气体的质量一定，温度不变。

4．气体等温变化的p -V图像气体的压强p随体积V的变化关系如图8-1-1所示，图线的形状为双曲线，它描述的是温度不变时的p -V关系，称为等温线。

一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。

图8-1-11．自主思考——判一判(1)一定质量的气体压强跟体积成反比。

(×)(2)一定质量的气体压强跟体积成正比。

(×)(3)一定质量的气体在温度不变时，压强跟体积成反比。

(√)(4)在探究气体压强、体积、温度三个状态参量之间关系时采用控制变量法。

(√)(5)玻意耳定律适用于质量不变、温度变化的气体。

(×)(6)在公式pV＝C中，C是一个与气体无关的参量。

(×)2．合作探究——议一议(1)用注射器对封闭气体进行等温变化的实验时，在改变封闭气体的体积时为什么要缓慢进行？提示：该实验的条件是气体的质量一定，温度不变，体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化，为保证温度不变，应给封闭气体以足够的时间进行热交换，以保证气体的温度不变。

(2)玻意耳定律成立的条件是气体的温度不太低、压强不太大，那么为什么在压强很大、温度很低的情况下玻意耳定律就不成立了呢？提示：①在气体的温度不太低、压强不太大时，气体分子之间的距离很大，气体分子之间除碰撞外可以认为无作用力，并且气体分子本身的大小也可以忽略不计，这样由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果基本吻合，玻意耳定律成立。

封闭气体压强的计算一、夜体圭寸闭气体压强（一）液柱处于平衡状态 1、计算下图中各种情况下，被封闭气体的压强。

Pi = ------------ = ____________ P5 = ___________系式中的：（）6、小车上固定一截面积为 S 的一端封闭的均匀玻璃管，管内用长为L 的水银柱封住一段气体，如图所示，若大气压强为p o , 则小车向左以加速度 a 运动时,管内气体的压强是 __________ （水银的密度为p ）.凡种情聊中施苛闭的气体*的压孫是多少？已知：大气压强 P0=1atm=76cmHg=105pa ,则：甲、 P 1= ______________________ 乙、 卩2= ___________________丙、P 3 = ________________ 、丁P 4= __________________ （甲和丁可用厘米汞柱表示压强）25 cm25cm（标准大气压强pO=76cmHg ，图中液体为水银）2、如右上图所示，在 U 型管的封闭端 A 内有一部分气体，管中标斜线部分均为水银，则 A 内气体的压强应为下述关A . p=h 2B . p=p o — h i — h 2C . p=p o — h 2D . p=p o +h i 3.在两端开口的 U 型管中灌有密度为 如右图所示，处于平衡状态，设大气压强为 P 的液体，左管上端另有一小段同种液体将一部分空气封在管内,p 0，则圭寸闭气体的压强为 _______ ;左边被圭寸夜柱长度5、弯曲管子内部注满密度为 则图中A 点的压强是（A. p ghB. p o + p ghC. p o +2 p ghD. p o +3 p gh（二）液柱处于加速状态p 的水，部分是空气，图中所示的相邻管子液面高度差为（三）水银槽或深水封闭气体压强Oh ,大气压强为 p o ,、活塞封闭气体压强10、 如图所示，活塞质量为 m ,缸套质量为 M ,通过弹簧吊在天花板上，气缸内封住了一定质量的空气，而活塞与缸 套间无摩擦，活塞面积为S ，则下列说法正确的是（）（P0为大气压强） A 、 内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为 MgB 、 内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为 mg扩J 计C 、 气缸内空气压强为 P0-Mg/S ?|D 、气缸内空气压强为 P0+mg/S略"罚」11、 如图所示，一圆筒形气缸静置于地面上，气缸筒的质量为 M 活塞（连同手柄）的质量为 m,气缸内部的横截面积为S ，大气压强为P 。

专题10 气体压强问题1.实验证明：大气压强是存在的,大气压强通常简称大气压或气压。

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)。

(4)说明：①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。

若未灌满,则测量结果偏小。

②本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3m③将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。

3.标准大气压——支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。

标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.013×105Pa,可支持水柱高约10.3m4.大气压的测量工具：测定大气压的仪器叫气压计。

气压计分为水银气压计和无液气压计。

5.对大气压的变化规律及其应用的总结：【例题1】(2020四川南充)关于气体压强,下列说法错误的是( )A. 做托里拆利实验时,若将玻璃管由竖直变倾斜,管中水银柱的长度不变B. 能用吸管将杯中饮料吸进嘴里,是利用了大气压强C. 一标准大气压可托起约10.3m高的水柱D. 高空飞行的大型客机,机翼上方空气流速大、压强小【答案】A【解析】A．托里拆利实验中,玻璃管倾斜后,长度会随着变大,管内水银增多,但水银柱的高度不变,故A错误,符合题意。

B．用吸管将杯中的饮料吸入口中,是吸走了管中的空气,使气压减小,在外界大气压的作用下将饮料压入口中。

故B正确,不符合题意。

C．1标准大气压的值是1.01×105Pa,由p=ρgh可得1标准大气压支持的水柱高为h=≈10.3m故C正确,不符合题意。

选修3-3 气体压强计算专项练习一、计算题1、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p﹣V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃．则：①该气体在状态B和C时的温度分别为多少℃？②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？2、一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，T A＝300 K，气体从C→A的过程中做功为100 J，同时吸热250 J，已知气体的内能与温度成正比。

求：（i）气体处于C状态时的温度T C；（i i）气体处于C状态时内能U C。

3、如图所示，一个内壁光滑的导热气缸竖直放置，内部封闭一定质量的理想气体，环境温度为27℃，现将一个质量为m=2kg的活塞缓慢放置在气缸口，活塞与气缸紧密接触且不漏气．已知活塞的横截面积为S=4.0×10﹣4m2，大气压强为P0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，气缸高为h=0.3m，忽略活塞及气缸壁的厚度．（i）求活塞静止时气缸内封闭气体的体积．（ii）现在活塞上放置一个2kg的砝码，再让周围环境温度缓慢升高，要使活塞再次回到气缸顶端，则环境温度应升高到多少摄氏度？4、【2017·开封市高三第一次模拟】如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B，A、B的质量均为m=62.5 kg，物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10 cm.开始时活塞距缸底L1=10 cm，缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105Pa，温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热，(g=10 m/s2)求：①物块A开始移动时，汽缸内的温度；②物块B开始移动时，汽缸内的温度.5、如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为S=2×10﹣3m2质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强P0=1.0×105Pa．现将气缸竖直放置，如图所示，取g=10m/s2求：（1）活塞与气缸底部之间的距离；（2）加热到675K时封闭气体的压强．6、一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面积为S = 0.01m2，中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。

高中物理热学气体专题复习一：气体压强的微观解释气体压强的产生:大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强。

单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力。

所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。

决定气体压强大小的因素。

①微观因素:气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定:A气体分子的数密度(即单位体积内气体分子的数目)大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多;B气体的温度高，气体分子的平均动能变大，每个气体分子与器壁的碰撞(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就大;从另一方面讲，气体分子的平均速率大，在单位时间里撞击器壁的次数就多，累计冲力就大。

②宏观因素:气体的体积增大，分子的数密度变小。

在此情况下，如温度不变，气体压强减小;如温度降低，气体压强进一步减小;如温度升高，则气体压强可能不变，可能变化，由气体的体积变化和温度变化两个因素哪一个起主导地位来定。

③因密闭容器的气体分子的数密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生，大小由气体分子的数密度和温度决定，与地球的引力无关，气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的。

1.关于理想气体的下列说法正确的是A. 气体对容器的压强是由气体的重力产生的B. 气体对容器的压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞产生的C. 一定质量的气体，分子的平均动能越大，气体压强也越大D. 压缩理想气体时要用力，是因为分子之间有斥力2.将相同质量，相同温度的理想气体放入相同容器，体积不同，则这两部分气体A. 平均动能相同，压强相同B. 平均动能不同，压强相同C. 平均动能相同，压强不同D. 平均动能不同，压强不同cm3.一定质量的理想气体，当温度保持不变时，压缩气体，气体的压强会变大。

这是因为气体分子的A. 密集程度增加B. 密集程度减小C. 平均动能增大D. 平均动能减小4.下列说法中正确的是A. 一定质量的理想气体压强不变时，气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而增大B. 温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同C. 物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的D. 可看作理想气体的质量相等的氢气和氧气，温度相同时氧气的内能小5.对一定量的理想气体，下列说法正确的是A. 气体体积是指所有气体分子的体积之和B. 气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高C. 当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少D. 气体的压强是由气体分子的重力产生的，在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强二：平衡状态下气体压强计算（1）液体封闭气体压强的计算6、如图，玻璃管中灌有水银，管壁摩擦不计，设p 0=76cmHg 水银柱长度L=10cm,求封闭气体的压强（单位：cm)7、如图，玻璃管中灌有水银，管壁摩擦不计，设p0水银柱重力mg=10N S=1 cm2,求封闭气体的压强。

高二物理理想气体状态方程、气体压强的计算知识精讲气体的体积、压强、温度间的关系，气体分子运动的特点，气体压强的微观意义（A 级要求）。

这期复习内容比高考要求要高，多讲理想气体状态方程，气体压强的计算。

求封闭气体的压强，本质还是力学问题，求解思路一般以被封闭气体的液柱或活塞为研究对象，进行受力分析，再利用平衡条件或牛顿第二定律列方程求解。

在用气态方程解决多部分气体或多过程问题时，要先隔离各部分气体，确定每部分气体的多个不同状态、及状态参量，再找出体积或压强联系，然后联立方程求解。

一. 气体的状态参量：1. 体积V ：描述气体的几何参量宏观角度：气体没有固定的体积，通常说气体体积是指一定质量气体所占据的容器的容积。

由于气体分子之间有间隙，气体体积并不是气体分子体积的总和。

微观角度：气体分子做无规则热运动所能到达空间。

2. 温度（T 和t ）：气体的热学参量宏观意义：表示物体冷热程度，决定热传递过程中内能传递的数量与方向。

微观意义：是大量分子无规则热运动平均动能的标志，反映大量分子无规则热运动的剧烈程度。

数值表示法：（1）摄氏温标t ：单位℃。

（2）热力学温标T ：单位K ，把-273℃作为0K 。

（3）两种温标关系：T t =+273就每一度大小来说，热力学温度和摄氏温度相等∆∆T t =，只是零值的起点不同而已。

（4）绝对零度0K 是低温的极限，不可能达到。

3. 压强：描述气体的力学参量。

宏观意义：气体作用在器壁单位面积上的压力，大小取决于气体的密度和温度。

微观意义：是由大量气体分子无规则热运动对器壁的碰撞产生的，大小取决于单位体积内的分子数和分子平均速率。

单位：atm Pa cmHg mmHg ，，， 1760101105atm mmHg Pa ==⨯.4. 三参量关系：一定质量的气体，p 和T 、V 有关，只有一个状态，参量改变是不可能的，至少两个或三个参量同时改变。

二. 理想气体状态方程：1. 理想气体：理想气体是一种理想化模型，指能严格遵守三个实验定律的气体，气体分子间无作用力，分子势能为零。

关于压强的计算题引言：压强（Pressure）是物体受到的单位面积上的力的大小。

在物理学中，压强的计算是一个基本的概念，用于描述物质受到的压力大小。

本文将围绕压强的计算展开，并通过一系列计算题来帮助读者理解压强概念的应用。

一、压强的概念在开始进行压强的计算之前，我们先来了解一下压强的概念。

压强是指单位面积上受到的力的大小，它的计算公式为：P = F / A其中，P表示压强，F表示受力的大小，A表示受力作用的面积。

二、计算题1. 计算一个力为20N作用在一个面积为4平方米的物体上的压强。

解答：根据压强的计算公式P = F / A，可以得到P = 20N / 4m²= 5N/m²因此，这个物体受到的压强为5N/m²。

2. 如果将上述的力作用在一个面积为2平方米的物体上，计算压强。

解答：使用同样的计算公式，我们有P = 20N / 2m²= 10N/m²因此，这个物体受到的压强为10N/m²，与上述的物体相比，由于作用面积减小，压强增大。

3. 假设一个力为100N作用在一个面积为10平方米的物体上，计算压强。

解答：使用压强的计算公式，我们可以计算得出：P = 100N / 10m²= 10N/m²因此，这个物体受到的压强为10N/m²。

4. 如果将上述的力作用在一个面积为5平方米的物体上，计算压强。

解答：使用同样的计算公式，我们有P = 100N / 5m²= 20N/m²因此，这个物体受到的压强为20N/m²，与上述的物体相比，由于作用面积减小，压强增大。

5. 如果一个物体受到的压强为15N/m²，而其面积为3平方米，计算作用在该物体上的力大小。

解答：根据压强的计算公式，我们可以得到P = F / A15N/m² = F / 3m²因此，力的大小为F = 15N/m² × 3m² = 45N。

13、如图甲、乙所示两个汽缸质量均为M ，内部横截面积均为S ，两个活塞的质量均为m ，图甲的汽缸静止在水平面上，图乙的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。

不计活塞与汽缸壁间的摩擦，两个汽缸内分别封闭有一定质量的气体A 、B ，大气压强为p 0，则封闭气体A 、B 的压强各为多少？解析：题图甲中选活塞m 为研究对象得p A S ＝p 0S ＋mg 解得p A ＝p 0＋mgS题图乙中选汽缸M 为研究对象得p B S ＋Mg ＝p 0S解得p B ＝p 0－MgS。

答案：p 0＋mg S p 0－Mg S4、如图所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置，金属圆板的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为m ，不计圆板与容器内壁的摩擦，若大气压强为p 0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强等于( )A ．p 0＋mg cos θSB.p 0cos θ＋mg S cos θ C ．p 0＋mg cos 2θSD ．p 0＋mgS解析：为求气体的压强，应以封闭气体的圆板为研究对象，圆板受力如图所示，封闭气体对圆板的压力垂直圆板的下表面．由竖直方向合力为零，得pScos θ·cos θ＝mg ＋p 0S 得p ＝p 0＋mgS答案：D7.下列各图中,水银柱高度均为h=10mm,大气压强p0=760mm Hg,则各封闭段气体的压强p1=__________;p2=____________;p3=___________;p4=__________;p5= _________;p6=__________.7.答案：770mmHg；750mmHg；770mmHg；780mmHg；750mmHg；760mmHg15、若已知大气压强为p0，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为ρ，重力加速度为g，求各被封闭气体的压强。

解析：在题图甲中，以高为h的液柱为研究对象，由平衡条件知p甲S＋ρghS＝p0S所以p甲＝p0－ρgh在题图乙中，以B液面为研究对象，由平衡条件知p A S＋ρghS＝p0Sp乙＝p A＝p0－ρgh在题图丙中，以B液面为研究对象，由平衡条件有p A′S＋ρgh sin 60°·S＝p0S所以p丙＝p A′＝p0－32ρgh在题图丁中，以液面A为研究对象，由平衡条件得p丁S＝(p0＋ρgh1)S所以p丁＝p0＋ρgh1。