高一气体相关知识整理

  • 格式:doc
  • 大小:537.00 KB
  • 文档页数:11

高中物理 闸北新王牌 第 1 页查理定律 一、知识点击 一定质量的气体,体积不变时压强与热力学温度成正比。 p1T1 =p2T2 =ΔpΔT ,pT =C(C为常数,由体积与气体质量、种类决定,同种气体体积越小,质量越大,

C就越大)

二、例题精讲 例1 容积为2L.烧瓶,在标准大气压下用塞子塞住,此时温度为27C,当把它加热到127C时,

塞子被顶开,稍过一会儿,重新把塞子塞好,停止加热并使它温度降低到27C。求: (1)塞子顶开前气体的最大压强 (2)回到27C时剩余空气的压强。

(二)水银柱移动方向的判断 分析水银柱移动的方向是热学中常见的一类问题。 1.由于气体温度变化而引起水银柱的移动。我们假定水银柱两侧气体体积不变,那么,由于温度变化,必引起气体的压强变化〔微观上引起气体分子热运动的变化,加剧或减慢),比较这两部分气体压强变化的大小,从而判断出水银柱移动的方向。 常采用的分析方法有 (1)公式法:取水银柱两侧气体为研究对象,设两侧气体分别为A和B,假定这两部分气体的体积不变,对于A部分气体,由査理定律得:

AAAAPTTP

同理,对B部分气体: BBBBPTTP

两式相比,得判断式:ABBABABATTTTPPPP 显然,水银柱移动方向决定于三项比值的乘积。

①若BAPP>1,水银柱就向B处移动; 高中物理 闸北新王牌 第 2 页②若BAPP<1,水银柱就向A处移动; ③若BAPP=1,水银柱仍处于平衡不移动; 例2 两个体积不等的容器A、B装有不同的气体,用一段水平细玻璃管相连,玻璃管中间有一小段水银柱将两种气体隔开,如图6 ~ 34所示,此时A气体温度为27C,B气体温度为77C〔细管体积不计,不考虑玻璃的膨胀)若: ①两边温度均升高40C,水银柱如何移动?

②A气体温度下降7C,同时B气体升高3C,水银柱如何移动? ③为了使水银柱不移动,A、B气体的温度应按什么规律变化?

(2)图像法。 例3如图6 - 35所示,两端封闭的U形管中有一段水银将空气隔成A、B两部分,当管竖直放置时,玻璃管内空气柱长分别为AL和BL,现将玻璃管周围温度逐渐升高时,则( )

A.AL变长,BL变短 B.AL变短,BL变长 C.AL.和BL不变化 D.条件不足,不能判断

例4两端封闭粗细均勻的玻璃管,中间有一段水银柱将某一气体隔开为A、B两部分。A、B两部分的温度都是20C,若使A、B同时升高相等的温度,则 以下三种情况下,水银柱是否移动?若移动,向哪一端移动? ①玻璃管水平放置; ②玻璃管B在上,A在下竖直放置; ③玻璃管B在上,A在下倾斜放置。 高中物理 闸北新王牌 第 3 页例5在两端封闭,内径均匀的玻璃管内有一段水银柱将气体分隔为两部分,并使玻璃管倾斜为与水平成角,这时水银柱处于静止,如图6-38所示,现将环境温度逐渐降低,则水银柱将( ) A..不动 B.上升 C.下降 D.无法判断

三、[小试身手] 1. 一定质量的气体在保持密度不变的情况下,把它的温度由27C升到 127C,这时该气体的压强是原来的( )

A.3倍 B.4倍 C..4/3倍 D. 3/4倍 2.如图6-39所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的P-T图像,由图像可知( )

BAVVA. B. CBVV

C.BVCV

3.一定质量的气体,在体积不变的条件下,温度由0C升高到10C时,其压强的增量为1P,当它由100C升高到110C时,所增压强为2P,则1P与2P之比是( ) A. 10 :1 B.373:273 C.1:1 D.283:283

4.图中能正确描述一定质量的气体等容变化规律的是( ) 高中物理 闸北新王牌

第 4 页5.如图6 - 41所示是一定质量的气体的P-t图像,在气体状态由A变化到B的过程中,其体积( ) A.一定不变 B.一定减小 C.一定增加 D不能判定怎样变化

6.一定质量的理想气体先后在三个不同的容器中经历着等容变化,得出如图6 - 42所示的三条等容线1、 2、3,这三个容器的容积之比1V:2V:3V等于( ) A.3.5: 1: 0.4 B.0.4:1:3.5 C.1:2.8:8.75 D.1:3.5:0.4

7.如图6-43所示,两端封闭的U形玻璃管中装有水银,并在上端封有理想气体,温度相同。今将管放在沸水中使两段气体同时升高相同温度,则下面说法 中正确的是( ) A.气柱B体积变小 B.气柱A的体积变小 C.气柱B的体积变大 D.无法判断气柱体积的变化过程

8如图6-44所示,A、B是两只固定在地面上的气缸,它们的活塞用硬杆相连,两气缸内装有同种气体,温度相同,平衡时体积也相等,两活塞间的空间为真空,不计一切摩擦阻力,则当两气缸内的气体升高相同温度时,( ) A.活塞向右移动 B.这活塞向左移动 C.两气缸内气体压强增量相等,活塞不移动 D.两气缸内气体压强增量不相等,活塞不移动 高中物理 闸北新王牌 第 5 页9.起飞前高空试验火箭仪器舱内,气体压强atmP10,温度T=300 K。当火箭竖直向上加速飞行(a=g)时,仪器舱内水银气压计示数为aP6.0,已知舱是密封的,可以判定此时舱内的温度是多少?

10. 贮气筒里装有压缩气体,温度是27C,压强aP6104, 如果从筒里放出一半质量的气体,并使筒内剩余的气体的温度降到12C,这些剩余气体的压强是多少?

11.某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面1m,如图6 - 45所示,因上部混入少量空气,使其示数不准,当气温为27C,实际气压为76cmHg时,该气压计示数为70cmHg。

(1)在相同气温下,若用该气压计测量气压,测得示数为 71cmHg,则实际气压应为多少?

(2若在气温为-3C时,用该气压计测得气压示数仍为70cmHg,则实际气压应为多少?

12.有AB两容器,4容器中贮有几个大气压的气体,在27C的温度下与真空容器B相连通,B容器的容积为A容器的1/5,连通后,再把两容器隔断,现要把A容器内的气体压强再恢复为原来大小,问需将A容器加热到多高温度? 高中物理 闸北新王牌

第 6 页盖·吕萨克定律 一、知识点击 一定质量的气体,压强不变时体积与热力学温度成正比。 V1T1 =V2T2 =ΔVΔT ,VT =C(C为常数,由压强与气体质量、种类决定,同种气体压强越小,质量越

大,C就越大) 推论:ρ1T1=ρ2T2

二、例题精讲 例1 教室里的空气温度从10C上升到15C,教室内的空气质量减少与现有量之比?

例2 如图6-48是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图像。已知气体在状态A时的压强是aP5105.1。

(1)说出A到B过程中压强变化的情形,并根据图像提供的信息,计算图中AT的温度值。 (2)请在图乙坐标系中,作出由状态A经过状态B变为状态C的P-T'图像,并在图线相应位置上标出字母A、B、C。如果需要计算才能确定有关坐标值,请写出计算过程。 高中物理 闸北新王牌

第 7 页 三、小试身手 1.(1985上海)如图所示,在球形烧瓶上连一根水平玻璃管,管中有一段汞柱把瓶中气体与外界大气隔开,将烧瓶从室温情况下浸入热水中,可以看到此时水平玻璃管中的汞柱将向 移动,稳定后,气体的末状态温度 ,体积 ,压强 ,密度 (填“变大”、“变小”或“不变”)

2.一定质量的气体,在压强不变的情况下,温度从100℃升高到200℃,则其体积( ) (A)增大到原来的2倍 (B)缩小到原来的1/2 (C)增加原来的100/273 (D)增加原来的100/373

3.食油的沸点超过200℃。设有一滴0℃的水滴落到沸油中时,立即吸热而化为水蒸气。试计算水滴汽化为100℃的水蒸气时,其体积要增大为原来的多少倍?

4.(2002上海)如图所示,上端开口的圆柱形气缸竖直放置,横截面积为0.2m2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。温度为300K时,活塞离气缸底部的高度为0.6m;将气体加热到330K时,活塞上升了0.05m,不计摩擦力及固体体积的变化,求物体A的体积。

5.跟大气连通的开口容器内的空气温度为27℃,它的质量为8kg,当温度升高到127℃时,容器内空气的质量为多少?

6.如图6-55所示,气缸中封闭着温度为100℃的空 气,一重物用绳索经滑轮跟缸中活塞相连接,重物和活塞都处于平衡状态,这时活塞离气缸底的高度为10cm,如 果缸内空气变为0℃,重物将上升多少cm? 高中物理 闸北新王牌

第 8 页气体图像 一、知识点击 p-V图像显示的等温线为双曲线的一支。 V-T图的等压线为一过原点倾斜直线。 p-T图的等压线为一过原点倾斜直线。

二、例题精讲 例1.如图所示,四根线段分别表示一定质量的同种气体,从四个不同的初状态过渡到同一末状态E,它们的体积变化是( ) (A)A到E体积增大 (B)B到E体积不变 (C)C到E体积减小 (D)D到E体积增大

例2.(2001江苏)一定质量的理想气体由状态A经过如图所示过程变到状态B。此过程中气体的密度( ) (A)一直变小 (B)一直变大 (C)先变小后变大 (D)先变大后变小

例3.一定质量的理想气体状态变化如图所示,在从A到B的过程中,气体的温度变化情况是 。若tA=27℃,则过程中最高温度为 ℃。

例4.图a表示一摩尔理想气体发生状态变化时的p-V图线,变化过程为A→B→C→D→A,试将全过程准确地画在图b的p-T坐标平面上。