人教版高考物理一轮总复习精品课件 第十四章 热学 第2节 固体 液体 气体.ppt

答案(1)12.9cm(2)363K解析(1)设密封气体初始体积为V1,压强为p1,左、右管的横截面积均为S,密封气体先经等温压缩过程体积变为V2,压强变为p2。由玻意耳定律有p1V1=p2V2设注入水银后水银柱高度为h,水银的密度为ρ,按题设条件有p1=p0+ρgh0p2=p0+ρghV1=(2H-l-h0)S,V2=HS联立并代入题给数据得h=12.9cm。(2)密封气体再经等压膨胀过程体积变为V3,温度变为T2,由盖-吕萨克定律按题设条件有V3=(2H-h)S联立并代入题给数据得T2=363K。考点三气体状态变化的图像问题[师生共研]1.利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析同质量、不同温度的两条等温线,同质量、不同体积的两条等容线,同质量、不同压强的两条等压线的关系。例如在图甲中,V1对应虚线为等容线,A、B分别是虚线与T2、T1两线的交点,可以认为从B状态通过等容升压到A状态,温度必然升高,所以T2T1。又如图乙所示,A、B两点的温度相等,从B状态到A状态压强增大,体积一定减小,所以V2V1。2.一定质量的气体不同图像的比较【典例突破】典例2.如图所示,竖直放置的汽缸内壁光滑,横截面积为S=10-3m2,活塞的质量为m=2kg,厚度不计。在A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,B下方汽缸的容积为1.0×10-3m3,A、B之间的容积为2.0×10-4m3,外界大气压强p0=1.0×105Pa。开始时活塞停在B处,缸内气体的压强为0.9p0,温度为27℃,现缓慢加热缸内气体,直至327℃。求:(1)活塞刚离开B处时气体的温度t2;(2)缸内气体最后的压强;(3)在图乙中画出整个过程中的p-V图线。思维点拨(1)活塞刚离开B处时,对活塞受力分析,根据平衡条件求得封闭气体的压强,由等容变化规律求出活塞刚离开B处时气体的温度t2。(2)假设活塞能到达A处,根据理想气体状态方程求出缸内气体的压强,如果此压强大于活塞上升时的压强,说明活塞到达A处。答案(1)127℃(2)1.5×105Pa(3)见解析考题点睛考点考向点睛气体状态变化的图像问题理想气体状态方程规律:通过对活塞刚离开B时受力分析得气体压强,由等容变化列方程分析解决方法:假设法正确运用,最后回归原题条件判断假设成立模型:理想气体模型易错:充分挖掘题目条件“刚离开”“卡在某处”,不能生搬硬套受力分析素养点拨气体状态变化的图像的应用技巧(1)明确点、线的物理意义:求解气体状态变化的图像问题,应当明确图像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;图像上的某一条直线段或曲线段表示一定量的理想气体状态变化的一个过程。(2)明确斜率的物理意义:在V-T图像(p-T图像)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。【对点演练】8.(2021河南安阳模拟)如图所示,一定质量的理想气体从状态A经B、C、D再回到A,问AB、BC、CD、DA分别是什么过程?已知在状态A时气体体积为1L,请把此图改画为p-V图像。答案见解析解析由题图可知AB过程是等容升温升压;BC过程是等压升温增容,即等压膨胀;CD过程是等温减压增容,即等温膨胀;DA过程是等压降温减容,即等压压缩;已知VA=1L,则VB=1L(等容变化),9.(2019全国Ⅱ卷)如p-V图所示,1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态,对应的温度分别是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数,则N1N2,T1T3,N2N3。(选填“大于”“小于”或“等于”)?答案大于等于大于解析从“1”到“2”是等容变化,根据查理定律可知“2”状态温度低,分子平均动能小,所以单位时间内撞击器壁上单位面积的平均次数少,即N1大于N2;从“1”到“3”,因为1点状态压强与体积的积与2点状态压强与体积的积相等,说明T1等于T3;从“2”到“3”是等压膨胀,气体分子在单位时间内撞击器壁单位面积的个数减少,即N2大于N3。A.a→b,压强减小、温度不变、体积增大B.b→c,压强增大、温度降低、体积减小C.c→d,压强不变、温度降低、体积减小D.d→a,压强减小、温度升高、体积不变答案AC考点四关联气体的状态变化问题[名师破题]多个系统相互联系的定质量气体问题,往往以压强建立起系统间的关系,各系统独立进行状态分析,要确定每个研究对