选修3-3 第2讲 固体 液体与气体.ppt

(2)以cmHg为压强单位．在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为p1＝p0＋l2 ① 设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1′，由玻意耳定律得p1l1＝p1′l1′ ② 如图，设活塞下推距离为Δl，则此时玻璃管上部空气 柱的长度为l3′＝l3＋l1－l1′－Δl ③ 设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3′，则 p3′＝p1′－l2 ④ 由玻意耳定律得p0l3＝p3′l3′ ⑤ 由①～⑤式及题给数据解得Δl＝15.0 cm ⑥ 答案　(1)ABE　(2)15.0 cm 分析气体状态变化的问题要抓住三点： (1)阶段性：即弄清一个物理过程分为哪几个阶段． (2)联系性：即找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的． (3)规律性：即明确哪个阶段应遵循什么实验定律． 【跟踪短训】 2．如图2－5所示，汽缸放置在水平平台上， 活塞质量10 kg，横截面积50 cm2，厚度 1 cm，汽缸全长21 cm，汽缸质量20 kg， 大气压强为1×105 Pa，当温度为7 ℃时， 活塞封闭的气柱长10 cm，若将汽缸倒过 来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．g取10 m/s2，求： (1)汽缸倒置时，活塞封闭的气柱多长； (2)当温度多高时，活塞刚好接触平台． 图2－5 答案　(1)15 cm　(2)100 ℃ 一定质量的气体不同图象的比较 热点三　气体状态变化的图象问题 过程　　 　　类别 图线 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 【典例3】 (2013·浙江自选，13)一定质量 的理想气体，从初始状态A经状态B、 C、D再回到状态A，其体积V与温度 T的关系如图2－6所示．图中TA、VA 和TD为已知量． (1)从状态A到B，气体经历的是________ 过程(填“等温”、“等容”或“等压”)； (2)从B到C的过程中，气体的内能________(填“增大”、 “减小”或“不变”)； (3)从C到D的过程中，气体对外________(填“做正功”、 “做负功”或“不做功”)，同时______(填“吸热”或“放热”)； (4)气体在状态D时的体积VD＝________． 图2－6 解析　(1)由图可知，从状态A到B，气体体积不变，故是等容变化； (2)从B到C温度T不变，即分子平均动能不变，对理想气体即内能不变； (3)从C到D气体体积减小，外界对气体做正功，W0，所以气体对外做负功，同时温度降低，说明内能减小，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知气体放热； 气体状态变化的图象的应用技巧 (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． 【跟踪短训】 3．一定质量理想气体的状态经历了如 图2－7所示的ab、bc、cd、da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．ab过程中不断减小 B．bc过程中保持不变 C．cd过程中不断增加 D．da过程中保持不变 图2－7 解析　首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A错误；cd是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接aO交cd于e，则ae是等容线，即V a＝Ve，因为VdVe，所以VdVa，所以da过程中体积变化，D错误． 答案　B 4．(2012·江苏卷，12)(1)密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大．从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了．该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图2－8所示，则T1________(选填 “大于”或“小于”)T2. (2)如图2－9所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中，气体压强p＝1.0×105 Pa，吸收的热量Q＝7.0×102 J，求此过程中气体内能的增量． 图2－9 图2－8 解析　(1)温度升高时，气体分子平均速率变大，平均动能增大，即分子的速率较大的分子占总分子数比例较大，所以T1＜T2. 答案　(1)平均动能　小于