第15章 专题强化206　气体实验定律的综合应用.docxVIP

专题强化二十六气体试验定律的综合应用

目标要求1.理解抱负气体状态方程并会应用解题.2.把握“玻璃管液封模型”和“汽缸活塞类模型”的处理方法.3.会处理“变质量气体模型”问题．

题型一玻璃管液封模型

1．气体试验定律及抱负气体状态方程

抱负气体状态方程：eq\f(pV,T)＝C

eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(当T肯定时，p1V1＝p2V2,当p肯定时，\f(V1,T1)＝\f(V2,T2),当V肯定时，\f(p1,T1)＝\f(p2,T2)))

2．玻璃管液封模型

求液柱封闭的气体压强时，一般以液柱为争辩对象分析受力、列平衡方程求解，要留意：

(1)液体因重力产生的压强为p＝ρgh(其中h为液体的竖直高度)；

(2)不要漏掉大气压强，同时又要平衡掉某些气体产生的压力；

(3)有时留意应用连通器原理——连通器内静止的液体，同一液体在同一水平面上各处压强相等；

(4)当液体为水银时，可机敏应用压强单位“cmHg”，使计算过程简捷．

考向1单独气体

例1如图所示，一粗细均匀、长度为L＝1.0m、导热性能良好的细玻璃管竖直放置，下端封闭，上端开口．长度为d＝0.50m的水银柱将长度为L0＝0.50m的空气柱(可视为抱负气体)封闭在玻璃管底部，大气压强p0＝75cmHg，管内空气的初始温度为t0＝27℃，热力学温度与摄氏温度之间的关系为T＝(t＋273)K.

(1)若缓慢上升管内气体的温度，当温度为T1时，管内水银恰好有一半溢出，求T1的大小；

(2)若保持管内空气温度不变，缓慢倾斜玻璃管，当玻璃管与水平面间的夹角为θ时，管内水银恰好有一半溢出，求sinθ的值．

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考向2关联气体

例2(2023·河北石家庄市模拟)如图所示，竖直放置、导热性能良好的U形玻璃管截面均匀，左端开口，右端封闭，左右管内用长度分别为h1＝5cm、h2＝10cm的水银柱

封闭两段气体a、b.气体a的长度La＝15cm，气体b的长度Lb＝20cm，最初环境温度T1＝300K时，两水银柱下表面齐平．现缓慢上升环境温度，直至两段水银柱的上表面齐平．已知大气压强为75cmHg，右侧水银柱未进入U形玻璃管的水平部分，两段气体均可视为抱负气体．求：

(1)两段水银柱的下表面齐平常气体b的压强；

(2)两段水银柱的上表面齐平常环境的温度T2.

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题型二汽缸活塞类模型

1．解题的一般思路

(1)确定争辩对象

争辩对象分两类：①热学争辩对象(肯定质量的抱负气体)；②力学争辩对象(汽缸、活塞或某系统)．

(2)分析物理过程

①对热学争辩对象分析清楚初、末状态及状态变化过程，依据气体试验定律列出方程．

②对力学争辩对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程．

(3)挖掘题目的隐含条件，如几何关系等，列出帮助方程．

(4)多个方程联立求解．留意检验求解结果的合理性．

2．两个或多个汽缸封闭着几部分气体，并且汽缸之间相互关联的问题，解答时应分别争辩各部分气体，找出它们各自遵循的规律，并写出相应的方程，还要写出各部分气体之间压强或体积的关系式，最终联立求解．

考向1