专题十气体(二).ppt

气体压强的计算方法（一）参考液片法（最低处） 1 .计算的主要依据是液体静止力学知识。 液面下h深处的压强为p= ?gh。 液面与外界大气相接触。则液面下h处的压强为 p= p0+ ?gh 帕斯卡定律：加在密闭静液体（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） 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。 已知：大气压强P0=1atm，则： 甲、P＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 乙、P＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 丙、P＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 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： * 描述一定量气体的状态参量 温度T 体积V 压强P 热学专题十（二）气体 气体产生压强的原因： 大量分子无规则运动，频繁与器壁碰撞，宏观上对器壁产生了持续的压力。单位面积所受压力，叫压强。 一个空气分子，每秒钟与其它分子碰撞达65亿次之多。 容器中各处的压强相等 2、计算的方法步骤 选取假想的一个液体薄片（其自重不计）为研究对象 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 解方程，求得气体压强 ① h h ② h ③ 下列各图装置均处于静止状态。设大气压强为P0，用水银（或活塞）封闭一定量的气体在玻璃管（或气缸）中，求封闭气体的压强P 练习： P =ρgh P =? cmHg（柱） P—帕 h—米 P =P0 P =P0+ρgh P =P0- ρgh h ④ h ⑤ h ⑥ 连通器原理：同种液体在同一高度压强相等 P =P0+ρgh P =P0- ρgh P =P0- ρgh h1 h2 A B P0 PB PA 玻璃管与水银封闭两部分气体A和B。 设大气压强为P0=76cmHg柱， h1=10cm，h2=15cm。求封闭气体A、B的压强PA=? 、 PB =? Pa Pa cmHg柱 cmHg柱 例题：1 1atm = 76cmHg =1.0×105 Pa 例2：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） 例3.如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求： ?（1）稳定后右管内的气体压强p； （2）左管A端插入水银槽的深度h。（大气压强p0＝76cmHg） 解析：（1）插入水银槽后右管内气体，由玻意耳定律得： p0l0S＝p（l0－?h/2）S， 所以p＝78cmHg （2）插入水银槽后左管压强： p’＝p＋h＝80cmHg， 左管内外水银面高度差p’＝p＋ h1 h1 ＝4cm， 中、左管内气体 p0l＝p’l’，l’＝38cm， 左管插入水银槽深度 h＝l＋?h/2－l’＋h1＝7cm。 h ⑥ 气体压强的计算方法（二）平衡条件法 S m ⑧ m S ⑦ 练习： 气体对面的压力与面垂直: F=PS G P0S PS PS = P0S+mg G PS P0S′ N S′ PS =mg +P0S＇cosθ PS = mg+P0S M m S ⑨ M m S ⑩ 以活塞为研究对象 以气缸为研究对象 mg+PS = P0S Mg+PS = P0S 例5、如图所示，气缸内封闭有一定质量的理想气体，当时温度为0℃，大气压为1atm(设其值为105Pa)、气缸横截面积为500cm2，活塞重为5000N。则： （1）气缸内气体压强为多少？ （2）如果开始时内部被封闭气体的总体积为 汽缸上部体积为 ，并且汽缸口有个卡环可以卡住活塞，使之只能在汽缸内运动， 所有摩擦不计。现在使气缸内的 气体加热至273℃，求气缸内气 体压强又为多少？ 30° 解： (1)由受力平衡可知： (2)缸内气体先做等压变化，活塞将运动到卡环处就不再运动，设此时温度为T1 ， 有 所以 接下来继续升温，气缸内气体将做等体积变化，设所求压强为p2，故有 代入可得 30° *