高中物理复习讲义第11章第02节解决方案.ppt

考点三　气体状态变化的图象问题 特点 示例 等温 过程 p－V pV＝CT(其中C为恒量),即pV之积越大的等温线温度越高, 线离原点越远 特点 示例 等容 过程 等压 过程 p－T V－T 一定质量的理想气体的状态经历了如图所示的a→b、b→c、c→d、d→a四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂 直 于 ab 且与水平 轴 平 行，da 与 bc平行，则气体体积在 (　　) A．a→b过程中不断增加 B．b→c过程中保持不变 C．c→d过程中不断增加 D．d→a过程中保持不变 [解析]　由图象可知a→b温度不变，压强减小，所以体积增大，b→c是等容变化，体积不变，因此A、B正确．c→d体积不断减小，d→a体积不断增大，故C、D错误． AB [方法总结]　气体状态变化图象的应用技巧 (1)求解气体状态变化的图象问题，应当明确图象上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图象上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程． (2)在V－T图象(或p－T图象)中，比较两个状态的压强(或体 积)大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大． 3.(1)为了将空气装入气瓶内，现 将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图 象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是(　　) B (2)带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态A，由过程AB到达状态B，后又经过程BC到达状态C，如图所示．设气体在状态A时的压强、体积和温度分别为pA、VA和TA.在状态B时的体积为VB，在状态C时的温度为TC. ①求气体在状态B时的温度TB； ②求气体在状态A的压强pA与状态C的压强pC之比． 考点四　理想气体状态方程与实验定律的应用 3．应用状态方程或实验定律解题的一般步骤 (1)明确研究对象，即某一定质量的理想气体； (2)确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2； (3)由状态方程或实验定律列式求解； (4)讨论结果的合理性． (2014·高考山东卷) 一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示．将一质量M＝3×103 kg、体积V0＝0.5 m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上．向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝40 m， 筒内气体体积V1＝1 m3.在拉力作用下浮 筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离 为h2时，拉力减为零，此时气体体积为 V2，随后浮筒和重物自动上浮．求V2和h2. 已知大气压强p0＝1×105 Pa，水的密度ρ＝1×103 kg/m3，重力加速度的大小g＝10 m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略． [解析]　当F＝0时，由平衡条件得 Mg＝ρg(V0＋V2)① 代入数据得 V2＝2.5 m3② 设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得 p1＝p0＋ρgh1③ p2＝p0＋ρgh2④ 在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得 p1V1＝p2V2⑤ 联立②③④⑤式，代入数据得 h2＝10 m. [答案]　2.5 m3　10 m 4.(2015·石家庄模拟)如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的 2倍，在左管内用水 银封 闭一段长为26 cm、温度为280 K的空气柱，左右两管水银面 高度差为36 cm，外界大气压为76 cmHg.若给左 管的封闭 气体 加热，使管内气柱长度为30 cm，则此时 左管内气体的温度为多少？ 答案：371.5 K 方法技巧——“两部分气”问题的求解技巧 (10分)(2014·高考新课标全国卷Ⅱ)如图，两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热．两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方 [审题点睛]　(1)活塞上升的过程中，氮气的状态变化遵守什么规律？活塞a是否移动？ (2)继续加热氮气的过程中，氧气的状态变化遵守什么规律？末态时两种气体的压强有何关系？ [总结提升]　解决此类问题的一般思路 (1)每一部分气体分别作为研究对象； (2)分析每部分气体的初、末状态参量，判定遵守的定律； (3)列出气体实验定律或状态方程； (4)列出两部分气体初、末状态各参量之间的关系方程； (5)联立方程组求解． 5.如图所示，绝热汽