新建-气体压强计算专题

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。

高中物理选择性必修三气体压强的计算教学目标：1、知道液体压强和气体压强的计算方法。

2、根据平衡条件对液体和固体受力分析，求解压强。

重难点：根据平衡条件对液体和固体受力分析，求解压强。

【新课内容】一、平衡态下封闭气体压强的计算:（一）液体封闭气体的压强计算1 .计算的主要依据是液体静止力学知识。

①液面下h深处的压强为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）的同一水平面上向各个方向的压强是相等的。

1、计算的方法：（研究对象的选取）①选取一个液体薄片（其自重不计）为研究对象，同一水平液面上的压强相等。

②选取液柱为研究对象，研究液体受力情况，建立力的平衡方程，消去横截面积，得到压强平衡方程例1：计算图2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）hP6=变式1、如图所示，竖直放置的U形管，左端开口右端封闭，管内有a、b两端水银柱，将A、B两端空气柱封闭在管内，已知水银柱a长为10cm，水银柱b两个液面间的高度差为5cm，大气压强为75cmHg，求空气柱A、B的压强。

（二）固体（活塞）封闭气体的压强计算：求用固体（如活塞等）封闭在静止容器内的气体压强，应对固体（如活塞等）进行受力分析。

然后根据平衡条件求解。

例2：三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。

如图3所示，M为重物质量，F是外力，p0为大气压，S为活塞面积，G为活塞重，则压强各为：【变式2-1】、右图中两个气缸的质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的气缸静止在水平面上，右边的活塞和气缸竖直悬挂在天花板下。

两个气缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压为p0，求封闭气体A、B的压强各多大？A B【变式2-2】、如图所示，大小不同的两个气缸A、B固定在水平面上，缸内的横截面积分别为S A和S B且S A=3S B。

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 。

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 = rgh。

②液面与外界大气相接触。

则液面下h处的压强为p = p0 + rgh③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P0，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8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。

θθ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。

气体压强计算题1. 计算气体压强的公式气体压强可以通过以下公式计算：\[P = \frac{{n \cdot R \cdot T}}{{V}}\]其中：- P 是气体的压强（单位：帕斯卡）。

- n 是气体的物质的量（单位：摩尔）。

- R 是气体常数（单位：朗道常数，取值为 8.314 J/(mol·K)）。

- T 是气体的温度（单位：开尔文）。

- V 是气体的体积（单位：升）。

2. 计算示例假设有一个封闭中装有 2 mol 的氧气，温度为 300 K，体积为5L。

我们可以使用以上公式计算气体的压强。

\[P = \frac{{2 \cdot 8.314 \cdot 300}}{{5}} = 997.44 \, Pa\]因此，这个封闭中氧气的压强为 997.44 帕斯卡。

3. 注意事项- 在使用公式计算气体压强时，需要注意单位的一致性。

常见的单位换算关系如下：- 1 升（L）= 0.001 立方米（m^3）- 1 J = 1 N·m = 1 kg·m^2/s^2- 温度需要转换为开尔文（K）单位，可通过以下公式进行转换：- 开尔文 = 摄氏度 + 273.15- 气体常数 R 的取值为 8.314 J/(mol·K)。

- 当涉及到混合气体或其他特殊情况时，需要考虑Dalton分压定律等相关概念。

这里仅给出了计算单一气体压强的简单情况。

- 在实际计算中，还需要考虑气体状态方程、理想气体、非理想气体等因素，以及其他可能存在的修正因子。

4. 总结这份文档介绍了计算气体压强的公式和示例，以及使用注意事项。

注意，在实际情况中需要根据具体问题的要求，结合相关知识和理论进行综合分析和计算。

以上为简单情况下的计算方法，如果涉及到复杂或特殊情况，请参考相关更高级的气体压强计算方法和理论。

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 =?gh 。

② 液面与外界大气相接触。

则液面下h 处的压强为p =p 0+?gh③ 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。

下表A.P Mg S 0+cos θ B.P Mg S 0cos cos θθ+ C.P Mg S 02+cos θD.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。

如图五所示，M 为重物质量，F 是外力，p0为大气压，S 为活塞面积，G 为活塞重，则压强各为：练习5、如图六所示，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(P 0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mgC 、气缸内空气压强为P 0-Mg/SD 、气缸内空气压强为P 0+mg/S练习6、所示，水平放置的气缸A 和B 的活塞面积分别为S S a b 和且S S a b >，它们可以无摩擦地沿器壁自由滑动，气缸内封有气体。

当活塞处于平衡状态时，气缸A 、B 内气体的压强分别为P P a b 和（大气压不为零），则下列正确的是（）A.P a C.P a 1. （1析；（22.典例例3上，（）。

练7面积为S ，若在活塞上加一1.温度不变，试管截面积为s ，水银密度为ρ)．2．如图所示,水平放置的一根玻璃管和几个竖直放置的U 形管内都有一段水银柱,封闭端里有一定质量的气体,图(a)中的水银柱长度和图(b)、(c)、(d)中U 形管两臂内水银柱高度差均为h=10cm,外界大气压强p 0=76cmHg,则四部分气体的压强分别为p a =________cmHg,p b =__________cmHg,p c =_______cmHg,p d =_________cmHg.3如图所示，两端开口的U 形管内有两段水柱AB 、CD 封住一段空气柱BC ，已知CD 高为1h ，AB 高度差为2h ，大气压强为0p 。

专题03 压强考点解读的单位是牛顿（N）,受力面积S的单位要用平方米（m2）,这样得到物体所受压强P的单位是帕（Pa）。

（2）压力F的大小不一定等于重力,方向也不一定是竖直向下。

压力与物体表面垂直；（3）受力面积S是指物体相互挤压的面积,与物体表面积不一定相等,可以等于或小于物体表面积,但绝对不会大于物体的表面积。

（4（5二、对压强公式p=ρgh的理解：（1）应用P=ρgh计算时,单位要统一。

p表示液体的压强,单位是Pa,ρ表示液体的密度,单位是kg/m3,h表示液体的深度,单位是m,g一般取9.8 N/kg。

（2）h是指深度,表示从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。

（3）压强公式P=ρgh既适用液体和气体,又适用形状规则的固体。

（4（5）液体对容器底部的压力一般不等于液体的重力,只有柱形容器（圆柱、正方体、长方体）放到F=求水平面上,液体对容器底部的压力才等于液体的重力（F=G）。

其他情况的压力应用公式PS 解。

重点考向1．（2019•南京）2019年,我国航天事业取得了世界瞩目的又一项成就﹣“玉兔二号”月球车成功登陆月球背面。

图示为科技馆展厅内“玉兔二号”月球车的模型,质量为36kg。

（1）模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力为多少牛？（g取10N/kg）（2）若车轮与地面的总接触面积为400cm2,则车对地面的压强为多少帕？【解析】解：（1）模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力：F＝G＝mg＝36kg×10N/kg＝360N。

（2）车对地面的压强：p＝＝＝9×103Pa。

答：（1）模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力为360N；（2）若车轮与地面的总接触面积为400cm2,则车对地面的压强9×103Pa。

2．（2019•岳阳）人工智能逐渐融入我们的生活。

如图所示,某餐厅的送餐机器人的质量为40kg,它与地面的接触面积为0.01m2。

初中化学气体的压强与体积变化的数值计算方法化学中，气体是一种常见的物质状态。

在研究气体行为时，我们经常需要计算气体的压强和体积的变化。

这篇文章将介绍初中化学中气体的压强与体积变化的数值计算方法。

一、气体的压强变化计算方法气体的压强是指气体分子对容器壁的冲击力，单位通常使用帕斯卡（Pa）或者标准大气压（atm）。

计算气体的压强变化涉及到以下公式：1. 理想气体状态方程：PV = nRT其中，P为气体的压强（单位为Pa或者atm），V为气体的体积（单位为升），n为气体的摩尔数（单位为摩尔），R为气体常数（单位为J/mol·K或者L·atm/mol·K），T为气体的绝对温度（单位为开尔文）。

2. 气压差产生的压强变化：ΔP = ρgh其中，ΔP为压强的变化量（单位为Pa或者atm），ρ为液体的密度（单位为千克/立方米或者gram/升），g为重力加速度（单位为米/秒²或者厘米/秒²），h为液体的高度（单位为米或者厘米）。

二、气体的体积变化计算方法气体的体积变化通常涉及到以下公式：1. 气体体积与摩尔数的关系：V/n = V₁/n₁ = V₂/n₂其中，V为气体的体积（单位为升），n为气体的摩尔数（单位为摩尔），V₁和n₁为初始状态下的体积和摩尔数，V₂和n₂为最终状态下的体积和摩尔数。

2. 理想气体体积与温度的关系：V₁/T₁ = V₂/T₂其中，V为气体的体积（单位为升），T为气体的绝对温度（单位为开尔文），V₁和T₁为初始状态下的体积和温度，V₂和T₂为最终状态下的体积和温度。

三、案例分析现在我们通过一个简单的案例来应用上述的计算方法。

假设一个气体在初始状态下的体积为2 L，摩尔数为0.02 mol，在温度为300 K下，求气体在最终状态下的压强和体积。

根据理想气体状态方程PV = nRT，我们可以先计算气体的压强：P = nRT/V= (0.02 mol)(8.31 J/mol·K)(300 K)/(2 L)= 249.3 J/L≈ 249.3 Pa接下来，我们可以利用理想气体体积与温度的关系计算气体的体积变化：V₁/T₁ = V₂/T₂(2 L)/(300 K) = V₂/(350 K)解方程得到：V₂ = 2 L × (350 K)/(300 K)≈ 2.33 L综上所述，初始体积为2 L，摩尔数为0.02 mol的气体，在温度为300 K下，最终的压强约为249.3 Pa，最终的体积约为2.33 L。

热学中气体‎压强的计算‎方法压强是描述‎气体的状态‎参量之一。

确定气体的‎压强，往往是解决‎问题的关键‎。

气体压强的‎求解，是气体性质‎这一章的难‎点，特别是结合‎力学知识求‎解气体压强‎是历年来高‎考的热点内‎容。

下面不妨介‎绍三种依据‎力学规律计‎算气体压强‎的方法。

一、参考液片法‎1。

计算的依据‎是流体静力‎学知识①液面下h深‎处由液重产‎生的压强p‎=ρgh。

这里要注意‎h为液柱的‎竖直高度，不一定等于‎液柱长度。

②若液面与大‎气相接触，则液面下h‎深处的压强‎为p=p0+ρgh，其中p0为‎外界大气压‎。

③帕斯卡定律‎（液体传递外‎加压强的规‎律）：加在密闭静‎止液体上的‎压强，能够大小不‎变地被液体‎向各个方向‎传递。

此定律也适‎用于气体。

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‎和步骤选取一个假‎想的液体薄‎片（自重不计）为研究对象‎，分析液片两‎侧受力情况‎，建立力的平‎衡方程，消去横截面‎积，得到液片两‎侧的压强平‎衡方程，解方程，求得气体压‎强。

例1：如图1所示‎，左端封闭右‎端开口的U‎型管中灌有‎水银，外界大气压‎为p0，试求封闭气‎体A、B的压强。

解：选B部分气‎体下面的水‎银面液片a‎为研究对象‎。

据帕斯卡定‎律及连通器‎原理，右端水银柱‎由于自重产‎生的压强为‎ρgh2，压力为ρg‎h2S，（S为液片面‎积）经水银传递‎，到液片a处‎压力方向向‎上。

同理，外界大气产‎生压力，经水银传递‎，到液片a处‎压力方向也‎向上，大小为p0‎S，B部分气体‎在a处产生‎的压力方向‎向下，大小为PB‎S，由于a液片‎静止，由平衡原理‎，有：pBS=ρgh2+p0S，即pB=ρgh2+p0。

又取液柱h‎1下端水银‎面液片b为‎研究对象，则有平衡方‎程为pAS‎+gh1S=pBS，则pA=pB-ρgh1=p0+ρg（h2-h1）。