玻意耳定律的应用

当空气完全充满药桶以后， 当空气完全充满药桶以后，如果空气压强仍然大于 大气压，则药液可以全部喷出。由玻意耳定律， 大气压，则药液可以全部喷出。由玻意耳定律， 4p0V＝p ×5.7 ×10－3 ＝ 解得 p ≈ 1.053p0 > p0 所以，药液可以全部喷出。 所以，药液可以全部喷出。
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问题1,2,3,4 问题
4.能运用平衡的观点，说明被液体（主要是水银）所 封闭的气柱的压强 例：试写出图8-2中各装置中气体A的压强（设大气压 为p）
图8-2
玻意耳定律的应用
知识要点 问题讨论 课堂训练 课堂小结
知识要点复习： 、 知识要点复习：1、玻意耳定律实验装置及实验过程
(1)以A管中封闭的气体为研究对象； 以 管中封闭的气体为研究对象； 管中封闭的气体为研究对象 (2)注意 、B两管中液面的升降分析。 注意A、 两管中液面的升降分析 两管中液面的升降分析。 注意 p =p +h p0
p1 4 × 10 ∴ V ’= V= × 1.5 = 6 L 5 p0 10
5
从而， 容器内剩余药液的体积 从而，A容器内剩余药液的体积 V剩＝V总－V ’＝7.5 - 6=1.5L ＝
返回问题1 返回问题 思路分析 继续思考 高考原题1 高考原题
继续思考: 继续思考 要使药液全部喷出,则需要打几次气？ 要使药液全部喷出 则需要打几次气？喷药前 则需要打几次气 便打足气，与药液喷不完时再补打气， 便打足气，与药液喷不完时再补打气，要使药液全 部喷出，两种情况的打气总次数相等吗？ 部喷出，两种情况的打气总次数相等吗？
1气体的状态：
气体状态，指的是某一定量的气体作为一个热 力学系统在不受外界影响的条件下，宏观性 质不随时间变化的状态，这种状态通常称为 热力学平衡态，简称平衡态。所说的不受外 界影响是指系统和外界没有做功和热传递的 相互作用，这种热力学平衡，是一种动态平 衡，系统的性质不随时间变化，但在微观上 分子仍永不住息地做热运动，而分子热运动 的平均效果不变。
参考解答： 参考解答： (2)打开阀门 ，直到药液不能喷射，忽略喷管 打开阀门K，直到药液不能喷射， 打开阀门 中药液产生的压强，则此时A容器内的气体应等于外 中药液产生的压强，则此时 容器内的气体应等于外 界大气压。 容器内的气体作为研究对象 界大气压。以A容器内的气体作为研究对象，由玻意 容器内的气体作为研究对象， 耳定律， 耳定律，可得 p1V＝p0V ’ ＝
返回问题1 返回问题 参考解答 继续思考 高考原题1 高考原题
参考解答： 参考解答： 中原有空气和n次打入 （1） 以A中原有空气和 次打入 中的全部气 ） 中原有空气和 次打入A中的全部气 体为研究对象 由玻意耳定律，可得(依实际情况和 研究对象。 体为研究对象。由玻意耳定律，可得 依实际情况和 题意,大气压强可取 大气压强可取10 题意 大气压强可取 5Pa) p0（V＋nV0）=p1V ＋ 105（1.5+n250 ×10-3) = 4×105 × 1.5 × ∴ n=18(次) 次
分析与解答： 分析与解答： 左 76cmHg l0 =10cm
右
左 x =? h1
右 h2 6cm
几何关系: 几何关系: h1 S左＝ h2 S右 h2 ＝2cm ∴ h1 ＝ 4cm
S右＝2S左 又h1 + h2 ＝ 6cm ……………………... ..
玻意耳定律: p1V1＝ p2V2 玻意耳定律 对左管气体 76 × 10S左＝( p2’＋6) ×(10＋h1－x) S左 ……………... .. ＋ ＋ p1’V1’＝ p2’V2 ’ 对右管气体 76 × 10S右＝ p2’ × (10－h2) S右 ……………………... － 联立 ，解得 p2’＝95cmHg ＝ x ≈ 6.5 cm 高考原题2 高考原题 课堂训练1,2,3 课堂训练
2、气体的状态参量：
（1）气体的体积（V） ① 由于气体分子间距离较大，相互作用力很小，气体向 各个方向做直线运动直到与其它分子碰撞或与器壁碰撞才 改变运动方向，所以它能充满所能达到的空间，因此气体 的体积是指气体所充满的容器的容积。（注意：气体的体 积并不是所有气体分子的体积之和） （2）气体的温度（T） ① 意义：宏观上表示物体的冷热程度，微观上标志物体 分子热运动的激烈程度，是气体分子的平均动能大小的标 志。 ② 温度的单位：国际单位制中，温度以热力学温度开尔 文（K）为单位。常用单位为摄氏温度。摄氏度（℃）为 单位。二者的关系：T=t+273
（3）气体的压强（P） ① 意义：气体对器壁单位面积上的压力。 ② 产生：由于气体内大量分子做无规则 运动过程中，对容器壁频繁撞击的结果。 ③单位：国际单位：帕期卡（Pa） 常用单位：标准大气压（atm），毫 米汞柱（mmHg） 换算关系： 1atm=760mmHg=1.013×105Pa 1mmHg=133.3Pa
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高考原题1 高考原题
高考原题1： 高考原题 ： [2000年《理科综合能力测试(山西省卷 》第 年 理科综合能力测试 山西省卷 山西省卷)》 29题(14分)]某压缩式喷雾器储液桶的容量是 题 分 某压缩式喷雾器储液桶的容量是 5.7×10－3m3。往桶内倒入 往桶内倒入4.2 ×10－3m3的药液 × 后开始打气，打气过程中药液不会向外喷出。 后开始打气，打气过程中药液不会向外喷出。 如果每次能打进2.5 ×10－4m3 进气口 如果每次能打进 喷液口 的空气， 的空气，要使喷雾器内空 气的压强达到4标准大气压 气的压强达到 标准大气压 应打气几次？ 应打气几次？这个压强能 否使喷雾器内的药液全部 喷完？（设大气压强为1标 ？（设大气压强为 喷完？（设大气压强为 标 准大气压） 准大气压）
10cm
x
x
初态 问题1,3,4 问题
末态
V2＝L2S 根据玻意耳定律解得 L2＝8cm A管中水银面上升 管中水银面上升 x＝10－ L2 ＝2cm ＝ － 注入水银柱长度 L＝18＋2x＝22cm ＝ ＋ ＝
问题3:如图所示 竖直放置的连通器左 问题 如图所示,竖直放置的连通器左、右两管为 如图所示 竖直放置的连通器左、 口径不同的均匀直玻璃管，横截面积S 用 口径不同的均匀直玻璃管，横截面积 右＝2S左,用 水银将空气封闭在右管中,平衡时左 平衡时左、 水银将空气封闭在右管中 平衡时左、右水银面 相平，右管内水银面距管顶l 相平，右管内水银面距管顶 0＝10cm。现将一活 。 塞从左管上口慢慢推入左管， 塞从左管上口慢慢推入左管，直到右管水银面比 左管水银面高出h＝ 为止。 左管水银面高出 ＝6cm为止。求此时左、右两 为止 求此时左、 管中气体的压强。已知大气压强p 管中气体的压强。已知大气压强 0＝76cmHg,温 温 度不变。 度不变。 提示： 提示：这是两个研究 对象的问题， 对象的问题，左、右 l0 左 右 两管内的封闭气体都 遵从玻意耳定律， 遵从玻意耳定律，它 们之间的几何关系和 们之间的几何关系和 压强关系是解决问题 压强关系是解决问题 问题1,2,4 分析与解答 问题 的桥梁。 高考原题2 课堂训练1,2,3 的桥梁。 高考原题 课堂训练
p=p0
1
0
1
p2=p0- h2
p0 A B A
B h1 A p0 h2 B
问题讨论 课堂训练 课堂小结
知识要点复习： 、 知识要点复习： 2、玻意耳定律
内容：一定质量的气体，当温度不变时， 内容：一定质量的气体，当温度不变时，气体的压强跟 它的体积成反比。 它的体积成反比。 数学表示式： 数学表示式： p1V1＝ p2V2 ＝恒量
参考解答 问题1,2,3,4 问题
参考解答：设标准大气压为p 药桶中空气的体积为V。 参考解答：设标准大气压为 0，药桶中空气的体积为 。
打气N次以后，喷雾器中的空气压强达到 标准大气压 标准大气压， 打气 次以后，喷雾器中的空气压强达到4标准大气压，打 次以后 入的气体在1标准大气压下的体积为 标准大气压下的体积为0.25 ×10－3m3 ，则根据 入的气体在 标准大气压下的体积为 玻意耳定律， 玻意耳定律， p0（V＋N × 0.25 ×10－3 ）=4p0V ＋ 其中V＝ 其中 ＝5.7 ×10－3 -4.2 ×10－3 =1.5 ×10－3m3 代入数值， 代入数值，解得 N＝18（ N＝18（次）
上式中的恒量跟气体的质量、种类、温度有关。 上式中的恒量跟气体的质量、种类、温度有关。 图线（等温线）： 图线（等温线）： P A C P T T’>T D B V B O D D B T A C 1/V P A C CV BA D
O
T
问题讨论 课堂训练 课堂小结
问题1： 问题 ：农村中常用来喷射农药的压缩喷雾器的结 构如图所示， 的总容积为 的总容积为7.5L，装入药液后，药 构如图所示，A的总容积为 ，装入药液后， 液上方体积为1.5L。关闭阀门 ，用打气筒 每次打 液上方体积为 。关闭阀门K，用打气筒B每次打 的空气250cm3。问： 的空气 进105Pa的空气 （1）要使药液上方气体的压强为 ×105Pa，打气筒 ）要使药液上方气体的压强为4× ， 活塞应打几次？ 活塞应打几次？ K 2） A中有 × Pa的空气 中有4× （2）当A中有4×105Pa的空气 打开K可喷射药液 可喷射药液， 后，打开 可喷射药液，直到 不能喷射时， 不能喷射时，喷雾器剩余多少 体积的药液？ 体积的药液 B
A
思路分析
参考解答பைடு நூலகம்
继续思考
高考原题1 高考原题
问题2,3,4 问题
思路分析： 思路分析： 向喷雾器容器A中打气，是一个等温压缩过 向喷雾器容器 中打气，是一个等温压缩过 中打气 按实际情况， 中装入药液后， 程。按实际情况，在A中装入药液后，药液上方不 中装入药液后 可能是真空，而已有10 的空气 的空气1.5L，把这部分 可能是真空，而已有 5Pa的空气 ， 空气和历次打入的空气一起作为研究对象 研究对象， 空气和历次打入的空气一起作为研究对象，变质 量问题便转化成了定质量问题。 量问题便转化成了定质量问题。 K 中打入空气后， 向A中打入空气后，打开阀门 中打入空气后 K喷射药液，A中空气便经历 喷射药液， 中空气便经历 喷射药液 等温膨胀过程。 了一个等温膨胀过程 了一个等温膨胀过程。根据两 B 过程中气体的初、末状态量， 过程中气体的初、末状态量， A 运用玻意尔定律， 运用玻意尔定律，便可顺利求 解本题。 解本题。