2021-2022年高考物理第一轮复习 第十一章 热学(备考指南,选修3-3)

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2021-2022年高考物理第一轮复习第十一章热学(备考指南,选修3-3)
物质有固态、液态和气态三种情况,不同物态下应将分子看成不同的模型。

(1)固体、液体分子一个一个紧密排列,可将分子看成球形或立方体形,如图11­1­1所
示,分子间距等于小球的直径或立方体的棱长,所以d=36V
π
(球体模型)或d=
3
V(立方
体模型)。

图11­1­1
(2)气体分子不是一个一个紧密排列的,它们之间的距离很大,所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间。

如图11­1­2所示,此时每个分子占有的空间视为棱长为d 的
立方体,所以d =3V 。

图11­1­2
2.宏观量与微观量的转换桥梁
作为宏观量的摩尔质量M mol 、摩尔体积V mol 、密度ρ与作为微观量的分子直径d 、分子质量m 、每个分子的体积V 0都可通过阿伏加德罗常数联系起来。

如下所示。

(1)一个分子的质量:m =M mol N A。

(2)一个分子所占的体积:V 0=V mol N A (估算固体、液体分子的体积或气体分子平均占有的空间)。

(3)1 mol 物质的体积:V mol =M mol ρ。

(4)质量为M 的物体中所含的分子数:n =M M mol
N A 。

(5)体积为V 的物体中所含的分子数:n =
ρV M mol N A 。

[典例] 空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水份越来越少,人会感觉干燥。

某空调工作一段时间后,排出液化水的体积V =1.0×103 cm 3。

已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3、摩尔质量M =1.8×10-2 kg/mol ,阿伏加德罗常数N A =6.0×1023 mol -1。

试求:(结果均保留一位有效数字)
(1)该液化水中含有水分子的总数N ;
(2)一个水分子的直径d 。

[解析] (1)水的摩尔体积为 V m =M ρ=1.8×10-2
1.0×10
3m 3/mol =1.8×10-5 m 3/mol 水分子数N =VN A V m =1.0×103×10-6×6.0×1023
1.8×10
-5≈3×1025个 (2)建立水分子的球模型有V m N A =16
πd 3 得水分子直径d =36V m πN A =36×1.8×10-5
3.14×6.0×10
23 m =4×10-10 m [答案] (1)3×1025个 (2)4×10-10 m
[针对训练]
1.冬天到了,很多人用热水袋取暖。

现有一中号热水袋,容积为1 000 cm 3,正常使用时,装水量为80%,请估算该热水袋中水分子的数目约为多少个?(计算结果保留1位有效数字,已知1 mol 水的质量为18 g ,水的密度取1.0×103 kg/m 3,阿伏加德罗常数取6×1023 mol -1)
解析:热水袋内水的物质的量为n =
m M mol =ρ·80%V M mol
热水袋内水分子数为N =n ·N A
代入数值得N =3×1025个
答案:3×1025个
2.已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m 3和2.1 kg/m 3,空气的摩尔质量为0.029 kg/mol ,阿伏加德罗常数N A =6.02×1023mol -1。

若潜水员呼吸一次吸入2 L 空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。

(结果保留1位有效数字)
解析:设空气的摩尔质量为M ,在海底和岸上的空气密度分别为ρ海和ρ岸,一次吸入空气的体积为V ,则有Δn =
ρ海-ρ岸V M N A ,代入数据得Δn =3×1022。

答案:3×1022
3.(xx·常州模拟)已知汞的摩尔质量M =0.20 kg/mol ,密度ρ=1.36×104 kg/m 3,阿伏加德罗常数N A =6.0×1023 mol -1,将体积V 0=1.0 cm 3的汞变为V =3.4×103 cm 3的汞蒸气,则1.0 cm 3的汞蒸气所含的分子数为多少?
解析:体积V 0=1.0 cm 3的汞的质量m =ρV 0=1.36×10-2kg ,物质的量n =m /M =6.8×10-2mol,1.0 cm 3的汞蒸气所含的分子数为N =nN A /V =1.2×1019。

答案:1.2×1019
要点二 布朗运动与分子热运动
布朗运动与分子热运动的比较如下
布朗运动分子热运动共同点都是无规则运动,都随温度的升高而变得更加剧烈不同点
小颗粒的运动分子的运动
使用光学显微镜观察使用电子显微镜观察
联系布朗运动是由于小颗粒受到周围分子热运动的撞击力而引起的,反映了分子做无规则运动
[多角练通]
1.(多选)(xx·全国卷)下列关于布朗运动的说法,正确的是( )
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.液体温度越高,悬浮粒子越小,布朗运动越剧烈
C.布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的
D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的
解析:选BD 布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,A错误;温度越高,颗粒越小,布朗运动越剧烈,B正确;布朗运动是液体分子撞击的不平衡引起的,间接反映了液体分子的无规则运动,C错误,D正确。

2.做布朗运动实验,得到某个观测记录如图11­1­3所示。

图中记录的是( )
图11­1­3
A.分子无规则运动的情况
B.某个微粒做布朗运动的轨迹
C.某个微粒做布朗运动的速度—时间图线
D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
解析:选D 微粒在周围液体分子无规则碰撞作用下,做布朗运动,轨迹是无规则的,实际操作中不易描绘出微粒的实际轨迹;按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线的无规则性,也能反映微粒做布朗运动的无规则性。

记录描绘的正是按等时间间隔记录的某个运动微粒位置的连线,故D正确。

3.(xx·山西四校联考)下列叙述正确的是( )
A.扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动
B.布朗运动就是液体分子的运动
C.分子间距离增大,分子间作用力一定减小
D.物体的温度较高,分子运动越激烈,每个分子的动能都一定越大
解析:选A 扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动,选项A正确;布朗运动是液体分子无规则运动的反映,不是液体分子的运动,选项B错误;在分子之间距离从平衡位置开始增大时,分子间作用力先增大后减小,选项C错误;物体的温度越高,分子运动越激烈,分子平均动能增大,并非每个分子的动能都一定越大,选项D错误。

要点三分子力、分子势能与分子间距离的关系
分子力F、分子势能E p与分子间距离r的关系图线如图11­1­4所示(取无穷远处分子势能E p=0)
图11­1­4
(1)当r>r0时,分子力为引力,当r增大时,分子力做负功,分子势能增加。

(2)当r<r0时,分子力为斥力,当r减小时,分子力做负功,分子势能增加。

(3)当r=r0时,分子势能最小。

[典例] (多选)(xx·全国卷Ⅰ)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近。

在此过程中,下列说法正确的是( )
A.分子力先增大,后一直减小
B.分子力先做正功,后做负功
C.分子动能先增大,后减小
D.分子势能先增大,后减小
E.分子势能和动能之和不变
[解析] 两个分子相距较远时表现为引力,相互靠近时分子力先增大后减小,减小到零后分子力变为斥力,分子减速至不再靠近,因此分子力经历了增大、减小再反向增大的过程,故A错误。

分子不断靠近,分子力先做正功后做负功,分子动能先增大后减小,B、C正确。

分子力做正功分子势能减小,分子力做负功分子势能增大,故D错误。

整个过程中只有分子力做功,动能和势能之和不变,E正确。

[答案] BCE
[方法规律]
(1)分子势能在平衡位置有最小值,无论分子间距离如何变化,靠近平衡位置,分子势能减小,反之增大。

(2)判断分子势能的变化有两种方法
①看分子力的做功情况。

②直接由分子势能与分子间距离的关系图线判断,但要注意其和分子力与分子间距离的关系图线的区别。

[针对训练]
1.(xx·福建高考)下列四幅图中,能正确反映分子间作用力f和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是( )
图11­1­5
解析:选B 本题考查分子间作用力以及分子势能随分子间距离变化关系,意在考查考生对该部分知识的了解情况。

当r=r0时,分子间作用力f=0,分子势能E p最小,排除A、C、D,选B。

2.(多选)(xx·海南高考)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图11­1­6中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0。

相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近。

若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是( )
图11­1­6
A.在r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小
B.在r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小
C.在r=r0时,分子势能最小,动能最大
D.在r=r0时,分子势能为零
E.分子动能和势能之和在整个过程中不变
解析:选ACE 由E p­r图可知:在r>r0阶段,当r减小时F做正功,
分子势能减小,分子动能增加,故A正确;在r<r0阶段,当r减小时F
做负功,分子势能增加,分子动能减小,故B错误;在r=r0时,分子
势能最小,但不为零,动能最大,故C正确,D错误;在整个相互接近
的过程中,分子动能和势能之和保持不变,故E正确。

要点四物体的内能
[典例] (xx·北京高考)下列说法中正确的是( )
A.物体温度降低,其分子热运动的平均动能增大
B.物体温度升高,其分子热运动的平均动能增大
C.物体温度降低,其内能一定增大
D.物体温度不变,其内能一定不变
[解析] 根据温度是分子平均动能的标志知,温度升高,分子热运动的平均动能增大;温度降低,分子热运动的平均动能减小,选项A错误,B正确。

理想气体的温度升高,内能增大;温度降低,内能减小,选项C错误。

晶体熔化或凝固时温度不变,但是内能变化,熔化时吸收热量,内能增大;凝固时放出热量,内能减小,选项D错误。

[答案] B
[针对训练]
1.(多选)(xx·吉林省吉林市质量检测)下列各种说法中正确的是( )
A.温度低的物体内能小
B.分子运动的平均速度可能为零,瞬时速度不可能为零
C.液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引
D.0 °C的铁和0°C的冰,它们的分子平均动能相同
E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关解析:选CDE 物体的内能为所有分子的动能和分子势能之和,物体的内能不仅与温度有关,还与物体的质量、体积有关,A错误。

分子在永不停息地做无规则运动,所以瞬时速度可能为0,B错误。

当液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子的斥力和引力,其中引力大于斥力表现为相互吸引,故C项正确。

因为温度是分子平均动能的标志,故D项正确。

根据气体压强的定义可知,单位体积内的分子数和温度决定气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,所以E项正确。

2.(多选)(xx·唐山摸底)对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是( )
A .温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大
B .外界对物体做功,物体内能一定增加
C .温度越高,布朗运动越显著
D .当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小
E .当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大
解析:选ACE 温度高的物体分子平均动能一定大,但是内能不一定大,选项A 正确;外界对物体做功,若散热,物体内能不一定增加,选项B 错误;温度越高,布朗运动越显著,选项C 正确;当分子间的距离增大时,分子间作用力可能先增大后减小,选项D 错误;当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大,选项E 正确。

对点训练:微观量的估算
1.(多选)(xx·大连模拟)某气体的摩尔质量为M mol ,摩尔体积为V mol ,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m 和V 0,则阿伏加德罗常数N A 不可表示为( )
A .N A =
M mol m B .N A =ρV mol m C .N A =V mol V 0 D .N A =M mol ρV 0
解析:选CD 阿伏加德罗常数N A =M mol m =ρV mol m =V mol V
,其中V 应为每个气体分子所占有的体积,而V 0是气体分子的体积,故C 错误。

D 中ρV 0不是气体分子的质量,因而也是错误的。

2.(xx·江苏四校联考)水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3,水的摩尔质量M =1.8×10-2 kg/mol ,阿伏加德罗常数N A =6.02×1023 mol -1。

求:1 cm 3的水中有多少个水分子?(结果保留1位有效数字)
解析:V =1 cm 3的水的物质的量n =
ρV M 其中含有分子个数N =n ·N A
由以上两式解得N =
ρVN A M
≈3×1022个。

答案:3×1022
对点训练:布朗运动与扩散现象
3.下列关于分子动理论的说法中正确的是( )
A .分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
B .分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大
C .物体温度越高,该物体内所有分子运动的速率都一定越大
D .显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停地做无规则运动,这就是液体分子的运动
解析:选A 分子势能的变化由分子力做功决定,当分子间距从小于r0增大时,分子间作用力先表现为斥力,后表现为引力,分子势能则先减小后增大,A正确。

分子间距从r0开始增大时,分子力先增大后减小,B错误。

物体温度越高,物体分子平均动能越大,但并不是所有分子的运动速率都增大,C错误。

显微镜下观察到的墨水中小颗粒的无规则运动是布朗运动,不是液体分子的运动,D错误。

4.(多选)(xx·河北保定期末)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。

PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物,其飘浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害。

矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因。

下列关于PM2.5的说法中正确的是( )
A.PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当
B.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
C.PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的
D.倡导低碳生活,减少煤和石油等燃料的使用,能有效减小PM2.5在空气中的浓度E.PM2.5必然有内能
解析:选DE PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多,A错误;PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动,B错误;PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的,C错误。

倡导低碳生活,减少煤和石油等燃料的使用,能有效减小PM2.5在空气中的浓度,PM2.5必然有内能,D、E正确。

对点训练:分子力、分子势能与分子间距离的关系
5.(xx·北京101中学月考)如果将两个分子看成质点,当这两个分子之间的距离为r0时分子力为零,则分子力F及分子势能E p随着分子间距离r的变化而变化的情况是( ) A.当r>r0时,随着r变大,F变小,E p变小
B.当r>r0时,随着r变大,F变大,E p变大
C.当r<r0时,随着r变小,F变大,E p变小
D.当r<r0时,随着r变小,F变大,E p变大
解析:选D 据题意,当r>r0时,r变大,则分子力F先变大后变小,而分子势能增大,所以A、B错误。

当r<r0时,r变小,则分子力F变大而分子势能也一直在变大,所以D正确。

6.(xx·浙江宁波十校联考)如图1所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。

现把乙分子从a处静止释放,则( )
图1
A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动
B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大
C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直增加
D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加
解析:选B 乙分子由a运动到c的过程中,分子力F<0,表示分子力表现为引力,即乙分子在引力作用下做加速运动,该过程中分子力始终做正功,分子动能增大,分子势能减小;由c到d的过程中,F>0表示分子力表现为斥力,即乙分子在斥力作用下做减速运动,该过程中分子力始终做负功,分子动能减小,分子势能增大。

综上,只有B正确。

7.(多选)(xx·河北唐山一模)如图2为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线。

下列说法正确的是( )
图2
A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力
B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力
C.当r等于r1时,分子间势能E p最小
D.当r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做正功
解析:选BD 由图像可知分子间距离为r2时分子势能最小,r2是分子的平衡距离,当0<r<r2时,分子力为斥力,当r>r2时分子力为引力,A错误;当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力,B正确;当r等于r2时,分子间的作用力为零,故C错误;在r由r1变到r2的过程中,分子力为斥力,分子间距离增大,分子间的作用力做正功,D正确。

8.(xx·上海松江区一模)如图3所示,纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小,横坐标表示两个分子间的距离,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点,则下列说法中正确的是( )
图3
A.ab为斥力曲线,cd为引力曲线,e点横坐标的数量级为10-10 m
B.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级为10-10 m
C.若两个分子间距离大于e点的横坐标,则分子间作用力的合力表现为斥力
D.若两个分子间距离越来越大,则分子势能亦越来越大
解析:选B e点横坐标等于分子平衡距离r0,其数量级应为10-10m。

因平衡距离之内,分子斥力大于分子引力,分子力表现为斥力,故ab为引力曲线,cd为斥力曲线,A错误,B 正确。

当两分子间距离大于e点的横坐标,即r>r0时,作用力的合力表现为引力,C错误。

若r<r0,当两分子间距离增大时,合力做正功,分子势能减小,D错误。

对点训练:物体的内能
9.(xx·山东潍坊一模)下列说法正确的是( )
A.0 °C的冰与0 °C的水分子的平均动能相同
B.温度高的物体内能一定大
C.分子间作用力总是随分子间距离的增大而减小
D.随着制冷技术的不断提高,绝对零度一定能在实验室中达到
解析:选A 温度是分子平均动能的标志,A正确;物体的内能与温度、体积、物质的量相联系,B错误;当r<r0时,分子间作用力随分子间距离的增大而减小,当r>r0时,分子间作用力随分子间距离的增大先增大后减小,C错误;绝对零度不可能达到,D错误。

10.(xx·广州二模)子弹射入静止于光滑水平地面上的木块,则( )
A.做功使木块的内能增大
B.热传递使木块的动能增大
C子弹损失的机械能等于木块增加的内能
D.子弹损失的机械能等于木块增加的动能
解析:选A 子弹与木块之间的摩擦力做功,使子弹和木块的内能都增大,A项正确、B 项错;子弹损失的能量转化为木块的动能以及系统的内能,故C、D项错。

11.(多选)1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较,下列说法正确的是( ) A.分子的平均动能和分子的总动能都相同
B.分子的平均动能相同,分子的总动能不同
C.内能相同
D.1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能
解析:选AD 温度相同则它们的分子平均动能相同;又因为1 g水和1 g水蒸气的分子数相同,因而它们的分子总动能相同,A正确、B错误;当100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时,分子间距离变大,分子力做负功、分子势能增加,该过程吸收热量,所以1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能,C错误、D正确。

考点综合训练
12.以下说法正确的是( )
A.无论什么物质,只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数
B.分子引力不等于分子斥力时,违背了牛顿第三定律
C .1 g 氢气和1 g 氧气含有的分子数相同,都是6.02×1023
个 D .阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动
解析:选A 一摩尔任何物质都含有阿伏加德罗常数个分子,A 正确;分子引力与分子斥力不是一对作用力和反作用力,它们的大小不一定相等,B 错误;氢气分子和氧气分子的质量不同,所以1 g 氢气和1 g 氧气含有的分子数不同,C 错误;布朗运动只有在显微镜下才能看到,人的肉眼是看不到的,从阳光中看到的尘埃的运动是物体的机械运动,D 错误。

13.已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m 3
,平均摩尔质量为0.029 kg/mol 。

阿伏加德罗常数N A =6.02×1023
mol -1
,取气体分子的平均直径为2×10
-10
m 。

若气泡内的气体能完全变
为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值。

(结果保留1位有效数字)
解析:设气体体积为V 0,变为液体后体积为V 1,气体分子数n =ρV 0M N A ,V 1=n πd
3
6
(或V 1
=nd 3
)
则V 1V 0=
ρ6M πd 3N A (或V 1V 0=ρM d 3
N A ) 解得V 1
V 0
≈1×10-4
(9×10-5
~2×10-4
都对)。

答案:1×10-4
(9×10-5
~2×10-4
皆可)
第2节固体、液体和气体
(1)大块塑料粉碎成形状相同的颗粒,每个颗粒即为一个单晶体。

(×)
(2)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。

(×)
(3)晶体有天然规则的几何形状,是因为物质微粒是规则排列的。

(√)
(4)液晶是液体和晶体的混合物。

(×)
(5)船浮于水面上不是由于液体的表面张力。

(√)
(6)水蒸气达到饱和时,水蒸气的压强不再变化,这时,水不再蒸发和凝结。

(×)
(7)压强极大的气体不遵从气体实验定律。

(√)
要点一固体、液体的性质
1.晶体和非晶体
(1)单晶体具有各向异性,但不是在各种物理性质上都表现出各向异性。

(2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体,且是单晶体。

(3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体,反之,必是非晶体。

(4)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。

2.液体表面张力
(1)形成原因:
表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大,分子间的相互作用力表现为引力。

(2)表面特性:
表面层分子间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜。

(3)表面张力的方向:
和液面相切,垂直于液面上的各条分界线。

(4)表面张力的效果:
表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小,而在体积相同的条件下,球形的表面积最小。

[多角练通]
1.(xx·上海高考)液体与固体具有的相同特点是( )
A.都具有确定的形状
B.体积都不易被压缩
C.物质分子的位置都确定
D.物质分子都在固定位置附近振动
解析:选B 液体与固体具有共同的特点是体积不易被压缩。

2.(多选)(xx·山东高考)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程,以下说法正确的是( )
A.液晶的分子势能与体积有关
B.晶体的物理性质都是各向异性的
C.温度升高,每个分子的动能都增大
D.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
解析:选AD 液体和固体的体积与分子间相对位置有关,分子间距接近平衡位置r0时,分子间距变化,分子力做功显著,导致分子势能变化显著,A正确。

多晶体的物理性质表现为各向同性,因此B错误。

温度升高,分子的平均动能增大,由于分子速率遵循统计规律,故并不是每个分子的动能都增大,C错误。

液体表面张力的作用是使其表面绷紧,表面积收缩到最小,呈球状,D正确。

要点二气体压强的产生与计算
1.产生的原因:由于大量分子无规则运动而碰撞器壁,形成对器壁各处均匀、持续的压力,作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。

2.决定因素
(1)宏观上:决定于气体的温度和体积。

(2)微观上:决定于分子的平均动能和分子的密集程度。

3.平衡状态下气体压强的求法
(1)液片法:选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程,消去面积,得到液片两侧压强相等方程,求得气体的压强。

(2)力平衡法:选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得气体的压强。

(3)等压面法:在连通器中,同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等。

液体内深h 处的总压强p=p0+ρgh,p0为液面上方的压强。

4.加速运动系统中封闭气体压强的求法
选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象,进行受力分析,利用牛顿第二定律列方程求解。

[典例] (xx·海南高考)如图11­2­1所示,一气缸水平固定在静止的小车上,一质量为m,面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内,平衡时活塞与气缸底相距L。

现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动,稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。

已知大气压强为p0,不计气缸和活塞间的摩擦;且小车运动时,大气对活塞的压强仍可视为p0;整个过程温度保持不变。

求小车加速度的大小。

图11­2­1
[解析] 设小车加速度大小为a,稳定时气缸内气体的压强为p1,则活塞受到气缸内外气体的压力分别为:。

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