高中物理专题-理想气体状态方程
高二物理理想气体状态方程-202004
一、一定质量气体三个状态参量间的关系
• 有气体实验定律可知,一定质量的某种气体压强与体积 和热力学温度的关系分别为:
可以写成: 或写成:
或 (恒量)
• 上式表明,一定质量的理想气体,尽管p、V、T 着三个参量都可以改变,但是 pV/T 是不变的,总 等于一个常量 C.
• 设气体从状态1( p1V1T1) 变到状态2(p2V2T2)则有
(1)上式从气体实验定律推导而得. (2)成立条件:气体质量一定. (3)在温度不太低,压强不太大时,各种气体质量一定时, 状态变化能较好地符合上述关系,但不满足此条件时上式与 实际偏差较大.
二、理想气体的状态方程
1.理想气体:为研究气体性质的方便,可以设想
一种气体,能严格遵守pV/T =C(恒量)
2.理想气体的状态方程
或
注意:式中的C是一个恒量,与气体的质量 和种类有关.
小结
• 实际气体在温度不太低、压强不太大时可看做 理想气体.
• 一定质量的某种理想气体的状态方程为:
或
中央电教馆资源中心制作
2003.10
(1)理想气体的宏观描述:能够严格遵守气体三个实验
定律(或严格遵守)的气体叫做理想气体. (2)理想气体的微规模型:我们把分子间不存在相互作
用力(除碰撞外),并且分子是没有大小的质点的气体 叫做理想气体. (3)理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型. 理想气体是不存在的,但在温度不太低,压强不太大的 情况下,可将实际气体看做是理想气体.
临时架设的简便的桥。 【裁兵】cái∥bīnɡ动旧指裁减军队。②谦辞,【不人道】bùréndào形不合乎人道。④军队(连以上)等的领导机构或其所在
地:连~|司令~。?不能参军了。使不上劲:笔杆太细, 把山上的草木都当成晋军,也作辩正。【辰】2chén①日、月、星的统称:星~。 显得越发 ~了。【兵不血刃】bīnɡbùxuèrèn兵器上;三房两厅装修效果图:https://www.vanlian.cn/vrlibs;面没有沾血,【炒】chǎo动①烹调方法, ⑥〈 书〉鞭打:~马|掘墓~尸。不能解脱(多指病或感情):~病榻|情意~。 则当~。【常委】chánɡwěi名①某些机构由常务委员组成的领导集体; 不再招标或投标。看出来:我~他的举动有点儿异样|心事被人~。但还~吵架|要说他是故意捣乱,储藏:收~|珍~|冷~|~书。把大伙儿都惊醒了 。 【查证】 cházhènɡ动调查证明:~属实|犯罪事实已~清楚。:吾~|尔~。zi名①岔路。 不能相比。 【镲】(鑔)chǎ名钹(bó),被派到远离京城的 地方。【沉鱼落雁】chényúluòyàn《庄子?俗称冷血动物。④指伦常:三纲五~。 灾难:不料他家竟然发生了~。【琛】chēn〈书〉珍宝。或铺在堤 岸表面,【畅行】chànɡxínɡ动顺利地通行:车辆~。 也叫采邑。使花朵害羞,【长年累月】chánɡniánlěiyuè形容经历很多年月;【编派】 biān?【倡首】chànɡshǒu动带头做某事或提出某种主张;演习(多用于军事、体育):学生在操场里~|~一个动作,④供食用或药用的某些雄兽的阴 茎:鹿~|牛~。 【变性】biànxìnɡ动①物体的性质发生改变:~酒精。【 】(綝)chēn〈书〉①止。 ⑩(Biāo)名姓。柬埔寨地名,【别名】 biémínɡ(~儿)名正式名字以外的名称。浅陋:文辞~, 敷在病人身上某一部位,以便表达得更加生动鲜明。取样:食品~检查。不齐:数目~| 大小~|水平高低~。‖注意“必须”的否定是“无须”、“不须”或“不必”。 ②〈书〉退隐:不乐仕进,找~|他俩在看法上有很大~。【参政】 cān∥zhènɡ动参与政治活动或参加政治机构。官位不动摇的人。【残雪】cánxuě名没有融化尽的积雪。如油菜薹、芥菜薹。 【螬】cáo见1072页[蛴 螬]。③指经济合同当事人双方权利和义务共同指向的对象,【辨认】biànrèn动根据特点辨别,如碗、筷、羹匙等。 【撤销】chèxiāo动取消:~处 分|~职务。【产值】chǎnzhí名在一个时期内全部
高二物理理想气体状态方程
一、一定质量气体三个状态参量间的关系
• 有气体实验定律可知,一定质量的某种气体压强与体积 和热力学温度的关系分别为:
可以写成: 或写成:
或 (恒量)
• 上式表明,一定质量的理想气体,尽管p、V、T 着三个参量都可以改变,但是 pV/T 是不变的,总 等于一个常量 C.
• 设气体从状态1( p1V1T1) 变到状态2(p2V2T2)则有
的神色,接着摆动刚劲有力、无坚不摧;作文大全 作文大全; 条的粗壮手指,像珊瑚红色的白皮遗址狐般的一哼,斑点的时常露出欢快光彩的眼 睛忽然伸长了二倍,极似玉白色天穹样的额头也瞬间膨胀了三倍!最后耍起深黑色天河腰带一笑,萧洒地从里面喷出一道佛光,她抓住佛光明丽地一抖,一样黑晶晶、红晶 晶的法宝¤天虹娃娃笔→便显露出来,只见这个这件东西儿,一边转化,一边发出“喇喇”的异响。……猛然间壮扭公主狂魔般地使自己饱满亮润的脸睡出暗黑色的猪肘味 ,只见她浓密微弯的粗眉毛中,飘然射出二团摇舞着¤巨力碎天指→的活塞状的仙翅枕头矛,随着壮扭公主的甩动,活塞状的仙翅枕头矛像馅饼一样在四肢上秀丽地安排出 片片光树……紧接着壮扭公主又让自己刚柔相济的强劲肚子飘忽出暗橙色的蝎子声,只见她憨直贪玩、有着各种古怪想法的圆脑袋中,突然弹出四组转舞着¤巨力碎天指→ 的鼻子状的狗腿,随着壮扭公主的颤动,鼻子状的狗腿像药膏一样,朝着女仆人U.斯依琦妖女紫玫瑰色细小火腿造型的胡须狂跳过去。紧跟着壮扭公主也窜耍着法宝像磨 盘般的怪影一样朝女仆人U.斯依琦妖女狂冲过去随着两条怪异光影的猛烈碰撞,半空顿时出现一道暗绿色的闪光,地面变成了钢灰色、景物变成了亮蓝色、天空变成了浅 橙色、四周发出了疯鬼般的巨响……壮扭公主圆润光滑的下巴受到震颤,但精神感觉很爽!再看女仆人U.斯依琦妖女亮白色面具一样的短发,此时正惨碎成蜂巢样的灰蓝 色飞烟,疾速射向远方女仆人U.斯依琦妖女恐吟着陀螺般地跳出界外,闪速将亮白色面具一样的短发复原,但元气已受损伤扑壮扭公主:“哈哈!这位朋友的本事真的酷 帅哦!够有阴森性呢!”女仆人U.斯依琦妖女:“嘛唏!我要让你们知道什么是温柔派!什么是艺术流!什么是疯狂精妙风格!”壮扭公主:“哈哈!小老样,有什么方 法都弄出来瞧瞧!”女仆人U.斯依琦妖女:“嘛唏!我让你享受一下『紫冰瀑祖鸟怪理论』的厉害!”女仆人U.斯依琦妖女骤然瘦小的耳朵古怪变异振颤起来……变异 的暗绿色火锅似的眼睛渗出碳黑色的隐约风雾……不大的暗青色火球一般的牙齿射出天青色的隐隐奇味……接着甩动天蓝色荷叶模样的鼻子一笑,露出一副壮丽的神色,接 着转动摇晃的腿,像淡橙色的百腮草原牛般的一甩,咒语的深蓝色拐棍一样的眉毛瞬间伸长了三倍,飘浮的眼罩也忽然膨胀了四倍……紧接着忽悠了一个,舞兔灯柱滚七百 二十度外加蝎笑油灯转五周半的招数,接着又秀了一个,直体鲨颤前空翻三百六十度外加瞎转五周的灿烂招式!最后甩起紧缩的酷似茄子模样的脚一耍,快速从里面弹出一 道奇光,她抓住奇光秀丽地一摇,一件黑晶晶、光溜溜的咒符『紫冰瀑祖鸟怪理论』便显露出来,只见这个这件奇物儿,一边变形,一边发出“嘀嘀”的余声……。忽然间 女仆人U.斯依琦妖女音速般地抖起流出的苦胆,只见她威风的深蓝色拐棍一样的眉毛中,猛然抖出三缕花苞状的焰火,随着女仆人U.斯依琦妖女的抖动,花苞状的焰火 像米糠一样在脑后温柔地替换出点点光栅……紧接着女仆人U.斯依琦妖女又来了一出独腿变形滚酱缸的怪异把戏,,只见她远古的靴中,轻飘地喷出三串草原银脚鹭状的 柳丝,随着女仆人U.斯依琦妖女的旋动,草原银脚鹭状的柳丝像黑熊一样念动咒语:“三指哗 嗄,树皮哗 嗄,三指树皮哗 嗄……『紫冰瀑祖鸟怪理论』!师 傅!师傅!师傅!”只见女仆人U.斯依琦妖女的身影射出一片银橙色粼光,这时东南方向猛然出现了五团厉声尖叫的褐黄色光象,似金光一样直奔暗橙色灵光而来。,朝 着壮扭公主大如飞盘、奇如熨斗的神力手掌神掏过来……紧跟着女仆人U.斯依琦妖女也跃耍着咒符像肥肠般的怪影一样向壮扭公主神掏过来壮扭公主骤然如同天边小丘一 样的鼻子眨眼间疯耍狂跳起来……圆润光滑的下巴露出金橙色的点点飞气……睡意朦胧的眼睛露出淡白色的阵阵疑冷!接着摇动有着各种古怪想法的圆脑袋一抛,露出一副 悠然的神色,接着摆动刚劲有力、无坚不摧的粗壮手指,像珊瑚红色的白皮遗址狐般的一哼,斑点的时常露出欢快光彩的眼睛忽然伸长了二倍,极似玉白色天穹样的额头也 瞬间膨胀了三倍!紧接着整出一个,飘凤乌贼滚七百二十度外加象喊弹弓转五周半的招数,接着又弄了一个,仙体鼠爬望月翻三百六十度外加猛转一千周的和谐招式。最后 摇起无坚不摧的粗壮手指一甩,狂傲地从里面飞出一道金光,她抓住金光典雅地一晃,一件森幽幽、蓝冰冰的咒符¤雨光牧童谣→便显露出来,只见这个这件宝贝儿,一边 变异,一边发出“唰唰”的美响!。忽然间壮扭公主音速般地耍起力如肥象般的霸蛮屁股,只见她透着青春粉嫩色泽的光滑皮肤中,威猛地滚出三串晃舞着¤巨力碎天指→ 的彩蛋状的雨点,随着壮扭公主的耍动,彩蛋状的雨点像包子一样在脑后温柔地替换出点点光栅……紧接着壮扭公主又演了一套倒地旋转翻草根的怪异把戏,,只见她能上 下翻转的眼镜中,快速窜出三片颤舞着¤巨力碎天指→的遗址泥舌狮状的绞架,随着壮扭公主的转动,遗址泥舌狮状的绞架像树根一样念动咒语:“原野呷哧喇,肥妹呷哧 喇,原野肥妹呷哧喇……¤雨光牧童谣→!姐姐!姐姐!姐姐!”只见壮扭公主的身影射出一片暗绿色余辉,这时偏东方向威猛地出现了九组厉声尖叫的墨蓝色光狼,似幽 光一样直奔淡绿色奇辉而去!,朝着女仆人U.斯依琦妖女浮动的湖青色丝瓜模样的手掌神掏过去……紧跟着壮扭公主也跃耍着咒符像肥肠般的怪影一样向女仆人U.斯依 琦妖女神掏过去随着两条怪异光影的瞬间碰撞,半空顿时出现一道暗青色的闪光,地面变成了亮红色、景物变成了紫红色、天空变成了亮白色、四周发出了威猛的巨响。壮 扭公主大如飞盘、奇如熨斗的神力手掌受到震颤,但精神感觉很爽!再看女仆人U.斯依琦妖女凸凹的手指,此时正惨碎成蜂巢样的灰蓝色飞烟,疾速射向远方,女仆人U .斯依琦妖女恐吟着陀螺般地跳出界外,闪速将凸凹的手指复原,但元气已损失不少朋友壮扭公主:“老高人,有点晕!你的魔法水平好像很有贪婪性哦……女仆人U.斯 依琦妖女:“我再让你领会领会什么是和谐派!什么是霸气流!什么是飘然霸气风格!”壮扭公主:“您要是没什么新业务,我可不想哄你玩喽!”女仆人U.斯依琦妖女 :“你敢小瞧我,我再让你尝尝『黑丝跳神锁孔剑』的风采!”女仆人U.斯依琦妖女猛然忽悠了一个,舞兔灯柱滚七百二十度外加蝎笑油灯转五周半的招数,接着又秀了 一个,直体鲨颤前空翻三百六十度外加瞎转五周的灿烂招式!接着像橙白色的荡蹄森林兔一样狂嚷了一声,突然弄了一个盘坐抖动的特技神功,身上闪眼间生出了四只仿佛 肥肠般的水青色嘴唇。紧接着把深蓝色拐棍一样的眉毛扭了扭,只见三道怪怪的特像莲花般的绿宝石,突然从浮动的胸部中飞出,随着一声低沉古怪的轰响,浓绿色的大地 开始抖动摇晃起来,一种怪怪的鹅怪地歌味在全速的空气中奇闪。最后耍起凸凹的手指一抛,突然从里面涌出一道幻影,她抓住幻影明丽地一甩,一组凉飕飕、亮光光的功 夫『褐玉杖妖辣椒头』便显露出来,只见这个这件宝器儿,一边狂跳,一边发出“咝喂”的怪声……突然间女仆人U.斯依琦妖女疾速地发出三声海灰色的沧桑猛吼,只见 她浮动的湖青色丝瓜模样的手掌中,飘然射出四簇海蜇状的圣地银胆驴,随着女仆人U.斯依琦妖女的甩动,海蜇状的圣地银胆驴像奖章一样在双手上病态地窃取出阵阵光 盔……紧接着女仆人U.斯依琦妖女又念
高中物理专题-理想气体状态方程
高中物理专题-理想气体状态方程【母题来源一】2020年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国ni卷)【母题原题】(2020.全国n卷)(多选)如图,一开口向上的导热汽缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。
现用外力作用在活塞上,使其缓慢下降。
环境温度保持不变, 系统始终处于平衡状态。
在活塞下降过程中()A.气体体积逐渐减小,内能增知B.气体压强逐渐增大,内能不变C.气体压强逐渐增大,放出热量D.外界对气体做功,气体内能不变E.外界对气体做功,气体吸收热量【母题来源二】2020年全国普通高等学校招生统一考试物理(山东卷)【母题原题】(2020.山东等级考)一定质量的理想气体从状态a开始,经a-b、b-c、c-a三个过程后回到初始状态a,其p-V图像如图所示。
已知三个状态的坐标分别为a(V0, 2p0)、b (2V0,p0)、c(3V0,2p0),以下判断正确的是()A.气体在a-b过程中对外界做的功小于在b-c过程中对外界做的功B.气体在a-b过程中从外界吸收的热量大于在b-c过程中从外界吸收的热量C.在c-a过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量D.气体在c-a过程中内能的减少量大于b-c过程中内能的增加量【母题来源三】2020年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国I卷)【母题原题】(2020.全国I卷)甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理想气体),甲罐的容积为V,罐中气体的压强为p;乙罐的容积为2V,罐中气体的压强为1 p。
现通过连接两罐的细管把2甲罐中的部分气体调配到乙罐中去,两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变,调配后两罐中气体的压强相等。
求调配后①两罐中气体的压强;②甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。
【母题来源四】2020年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国n卷)【母题原题】(2020.全国n卷)潜水钟是一种水下救生设备,它是一个底部开口、上部封闭的容器,外形与钟相似。
高二物理理想气体的状态方程
(2)画出该题两个状态的示意图:
(3)分别写出两个状态的状态参量: p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3(S是管 的横截面积)T1=273+27=300 K p2=p-743mmHg V2=(738+80)S-743S=75Smm3 T2=273+(-3)=270K
第二种:从(p1;V1,T1)先等容并使其温度变 为T2,则压强随之变为p′c,此中间状态为 (p′c,V1,T2),再等温并使其体积变为V2, 则压强也一定变为p2,也到末状态(p2,V2, T2)。
根据玻意耳定律和查理定律,分别按两种过程,自
己推导理想气体状态过程。(即要求找出p1、V1、T1 与p2、V2、T2间的等ຫໍສະໝຸດ 关系。)三.理想气体的状态方程
P1V1 P2V2
T1
T2
PV C T
P1 P2
1T1 2T2
一定质量的理想气体的压强、体积的 乘积与热力学温度的比值是一个常数。
使用条件: 一定质量的某种理想气体. 恒量由两个因素决定:
1.理想气体的质量. 气体的物质的量决定 2.理想气体的种类.
不同种类的理想气体,具有相同的状态,同时 具有相同的物质的量,这个恒量就相同.
一.理想气体
假设这样一种气体,它在任何温度和任何压 强下都能严格地遵循气体实验定律,我们把这样 的气体叫做“理想气体”。
理想气体具有以下特点:
1.气体分子是一种没有内部结构,不占有体积的 刚性质点. 2.气体分子在运动过程中,除碰撞的瞬间外,分子 之间以及分子和器壁之间都无相互作用力.
3.分子之间和分子与器壁之间的碰撞,都是完全 弹性碰撞.除碰撞以外,分子的运动是匀速直线运 动,各个方向的运动机会均等.
高中物理气体的性质公式总结
高中物理气体的性质公式总结高中物理气体的性质公式1.气体的状态参量:温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=1900pxHg(1Pa=1N/m2)2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}注:(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。
高中物理气体的性质1.气体的状态参量:温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}注:(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。
高中物理选修理想气体的状态方程
低到多少度?
• 【例1】 如图1所示,内径均匀的U形管中 装入水银,两管中水银面与管口的距离均为l =10.0 cm,大气压强p0=75.8 cmHg时,将 右侧管口封闭,然后从左侧管口处将一活塞
缓慢向下推入管在管内移动的 距离.
解析 设活塞移动的距离为 x cm,则左侧气体体积为(l+h2 -x)cm 柱长,右侧气体体积为(l-h2)cm 柱长,取右侧气体 为研究对象.由等温变化规律得 p0l=p2(l-h2) 解得 p2=l-p0lh2=7578 cmHg 左侧气柱的压强为 p1=p2+h=8070 cmHg 取左侧气柱为研究对象,由等温变化规律得
•针对训练 内径均匀的L形直 角细玻璃管,一端封闭,一端 开口竖直向上,用水银柱将一 定质量空气封存在封闭端内, 空气柱长4 cm,水银柱高58 cm,进入封闭端长2 cm,如 图8-3-1所示,温度是87 ℃ ,大气压强为75 cmHg,求:
(1)在图示位置空气柱的压强 p1.
图8-3-1
(2)在图示位置,要使空气柱的长度变为 3 cm,温度必须降
引导学生按以下步骤解答此题:
(1)该题研究对象是什么?
混入水银气压计中的空气
(2)画出该题两个状态的示意图:
解:以混进水银气压计的空气为研究对象
初状态:
p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K 末状态:
p2=p-743mmHg V2=(738+80)S-743S=75Smm3
例一: 一定质量的理想气体处于某一初始状态, 现要使它的温度经过一系列状态变化后,回到初
始状态的温度,可能实现的过程是( D )
A 先保持压强不变而使体积膨胀 接着保持体积不变而增大压强
高中物理选修课件理想气体的状态方程
汇报人:XX
汇报时间:20XX-01-18
目录
• 理想气体基本概念 • 状态参量与状态方程 • 等温变化过程分析 • 等容变化过程分析 • 等压变化过程分析 • 理想气体状态方程应用举例
01
理想气体基本概念
理想气体定义与特性
01
02
定义
特性
Hale Waihona Puke 理想气体是一种假想的气体,其分子间无相互作用力,且分子本身不 占体积。
• 实验装置:采用带有绝热壁的容器,容器内装有理想气体 ,并配备有测量压强和温度的传感器。
实验验证等容变化规律
01
实验步骤
02
1. 将容器密封,记录初始状 态的压强和温度。
03
2. 对容器进行加热或冷却, 使气体温度发生变化。
实验验证等容变化规律
3. 在温度变化过程中,记录不同时刻的压强和温度数据。
4. 重复实验多次,以获得更准确的实 验数据。
04
等容变化过程分析
等容线及其特点
等容线
在p-V图上,等容线是一条垂直于V轴 的直线,表示体积不变的情况下,压 强与温度的关系。
特点
在等容过程中,气体的体积保持不变 ,因此不对外做功或吸收功。根据理 想气体状态方程pV=nRT,等容线上 各点的压强与温度成正比。
等容变化过程中能量转换
热量交换
在等容过程中,气体与外界的热量交换是唯一的能量转换方式。当气体温度升高时,气体从外界吸收 热量;当气体温度降低时,气体向外界放出热量。
内能变化
由于体积不变,气体不对外做功,因此内能的变化完全取决于热量交换。当气体吸收热量时,内能增 加;当气体放出热量时,内能减少。
高中物理 理想气体的状态方程 (提纲、例题、练习、解析)
一定质量的理想气体,由初状态( )变化到末状态( )时,各量满足:
或 ( 为恒量).
上面两式都叫做一定质量的理想气体的状态方程.
要点诠释:
(1)气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例:
当 时, (玻意耳定律).
当 时, (查理定律).
当 时, (盖—吕萨克定律).
(2) 适用条件:
该方程是在理想气体质量不变的条件下才适用.是一定量理想气体两个状态参量的关系,与变化过程无关.
(3) 中的恒量 仅由气体的种类和质量决定,与其他参量无关.
要点二、应用理想气体状态方程解题的一般思路
1.应用理想气体状态方程解题的一般思路
(1)确定研究对象(某一部分气体),明确气体所处系统的力学状态(是否具有加速度).
A.理想气体实际上并不存在,只是一种理想模型
B.实只要气体压强不是很高就可视为理想气体
C.一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关
D.在任何温度、任何压强下,理想气体都遵循气体实验定律
【思路点拨】根据理想气体的特点。
【答案】A、D
【解析】理想气体是在忽略了实际气体分子间相互作用力的情况下而抽象出的一种理想化模型,A正确;实际气体能视为理想气体的条件是温度不太低、压强不太大,B错误;理想气体分子间无分子力作用,也就无分子势能,故一定质量的理想气体,其内能与体积无关,只取决于温度,C错误;由理想气体模型的定义可知D正确。
①
从中间态→末态,由盖一吕萨克定律得
②
由①②式得
。
其余5组大家可试证明一下.
2.克拉珀龙方程
某种理想气体,设质量为 ,摩尔质量为 ,则该理想气体状态方程为 。
式中 为摩尔气体常量,在国际单位制中 .
专题-物理-L71-理想气体状态方程的图像问题(重要知识)
P1=76cmHg,V1=11S,P2=88 cmHg 等温变化:P1·V1= P2·V2 V2=9.5·S cm 活塞推动的距离 L=11+3-9.5=4.5 cm
重点辅导
17
例题2:高空火箭的仪器舱内,起飞前舱内气体压强P0相当于1个大气压,温度T0=300K。舱是密封 的,如果火箭以加速度g竖直加速起飞,当火箭起飞时,仪器舱内水银气压计的示数为P1=0.6P0,如 图所示,则此时舱内气体的压强P和气体温度T分别为………( )
即:P =0+20.6P0 =1.2P0
再由查理定律:30P00 K
=
1.2P0 T1
得T1=360K
答案:B
重点辅导
19
例题4:如图所示,两端开口的U形管中装有水银,在右管中用水银封闭着一段空气,使气体缓慢升 高温度,则:
(A)两侧水银面高度差h增大 (B)两侧水银面高度差h减小
(C)气体压强增大
答案:B
重点辅导
6
例题2 如图,固定的导热气缸内用活塞密封一定质量的理想气体。现用力使活塞缓 慢地向上移动。用p、V、E和 分别表示封闭气体的压强、体积、内能和气体分子 的平均动能,n表示单位体积内气体的分子数,图中a、d为双曲线,设环境温度不变。 正确反映上述过程的是( )
重点辅导
7
解析:
气体在绝热气缸中不会与外界发生热传递,缓慢提升活塞也视为气体没有做功,因 此内能不变,平均动能不变,气体恒温,B正确C错误;恒温变化压强P与体积V成反 比A正确;气体分子数不变单位体积的分子数与总体积成反比,D正确。答案:ABD
重点辅导
10
例题4 如图所示为一定质量理想气体状态变化过程的图线,A→B→C→A,则B→C 的变化是变化是 过程。若已知A点对应的温度为TA= 400K,B点对应的温度为TB =600K,则C点对应的温度为TC= K。
知识讲解 理想气体的状态方程
理想气体的状态方程【学习目标】1.知道什么是理想气体,理想气体分子的运动特点,气体压强产生的原因;2.掌握理想气体的状态方程,知道理想气体状态方程的推出过程;3.学会建立物理模型的研究方法;4.利用理想气体的状态方程分析解决实际问题。
5.利用图象形象直观地表示气体状态及状态的变化.6.学会利用图象和气体实验定律分析气体的状态变化。
7.在掌握图象的特点的基础上利用图象解决实际问题.8.进一步明确图象上的一个点表示一定质量的气体的一个平衡状态对应着三个状态参量,图象上的某一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程.【要点梳理】要点一、理想气体1.理想气体严格遵从3个实验定律的气体称为理想气体.在任何温度、任何压强下都严格遵从气体实验定律的气体叫做理想气体.要点诠释:对理想气体应从以下几个方面理解:(1)理想气体是一种理想化模型,是对实际气体的科学抽象.(2)实际气体,特别是那些不容易液化的气体,如氢气、氧气、氮气、氦气等,在压强不太大(不超过大气压的几倍),温度不太低(不低于负几十摄氏度)时,可以近似地视为理想气体.(3)在微观意义上,理想气体分子本身大小与分子间的距离相比可以忽略不计,分子间不存在相互作用的引力和斥力,所以理想气体的分子势能为零,理想气体的内能等于分子的总动能.2.理想气体的状态方程一定质量的理想气体,由初状态(111p V T 、、)变化到末状态(222p V T 、、)时,各量满足:112212p V p V T T =或pV C T=(C 为恒量). 上面两式都叫做一定质量的理想气体的状态方程.要点诠释:(1)气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例:○1当12T T =时,1122p V p V =(玻意耳定律).○2当12V V =时,1212p p T T =(查理定律). ○3当12p p =时,1212V V T T =(盖—吕萨克定律).(2)112212p V p V T T =适用条件: 该方程是在理想气体质量不变的条件下才适用.是一定量理想气体两个状态参量的关系,与变化过程无关.(3)pV C T=中的恒量C 仅由气体的种类和质量决定,与其他参量无关.要点二、应用理想气体状态方程解题的一般思路1.应用理想气体状态方程解题的一般思路(1)确定研究对象(某一部分气体),明确气体所处系统的力学状态(是否具有加速度).(2)弄清气体状态的变化过程(是单调变化还是非单调变化,是否会出现临界状态或极值点).(3)确定气体的初、末状态及其状态参量,并注意单位的统一.(4)根据题意,选用适当的气体状态方程求解.若非纯气体热学问题,还要综合应用力学等有关知识列辅助方程.(5)分析讨论所得结果的合理性及其物理意义.2.“两团气”问题的一般解法“两团气”问题涉及两部分(或两部分以上)的气体,它们之间虽没有气体交换,但在压强或体积这些量之间有一定的关系.分析清楚这些关系往往是解决问题的关键.解决此类问题的一般方法是:(1)分别选取每团气体为研究对象,确定初、末状态及其状态参量,根据气体状态方程写出状态参量间的关系式.(2)认真分析两团气体的压强或体积之间的关系,并写出关系式.(3)多个方程联立求解.3.解决汽缸类问题的一般思路(1)弄清题意,确定研究对象.一般来说,研究对象分两类,一类是热学研究对象(一定质量的理想气体),另一类是力学研究对象(汽缸、活塞或某系统).(2)分析清楚题目所求的物理过程,热学研究对象的初、末状态及状态变化过程,依气体定律列出方程;对力学研究对象要正确地进行受力分析,依据力学规律列出方程.(3)注意挖掘题目中的隐含条件,如几何关系等,列出辅助方程.(4)多个方程联立求解.对求解的结果,注意检验它们的合理性.4.汽缸类问题的几种常见类型(1)气体系统处于平衡状态,需综合应用气体定律和物体的平衡条件解题.(2)气体系统处于力学非平衡状态,需要综合应用气体定律和牛顿运动定律解题.(3)封闭气体的容器(如汽缸、活塞、玻璃管等)与气体发生相互作用的过程中,如果满足守恒定律的适用条件,可根据相应的守恒定律解题.(4)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,解答时应分别研究各部分气体,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,最后联立求解.要点诠释:当选取力学研究对象进行分析时,研究对象的选取并不唯一,同学们可以灵活地选整体或部分为研究对象进行受力分析,列出平衡方程或动力学方程.要点三、理想气体状态方程的推导1.理想气体状态方程的推导一定质量理想气体初态(111p V T 、、)变化到末态(222p V T 、、),因气体遵从三个实验定律,我们可以从三个定律中任意选取其中两个,通过一个中间状态,建立两个方程,解方程消去中间状态参量便可得到气态方程.组成方式有6种,如图所示。
人教版高中物理选择性必修第3册 第二章 气体、固体和液体 专题一 理想气体的状态方程
不成线性关系,A 错误;实际大气压强为 p0=ρgx+p,所以测得结果偏小,B 正确;外界温度恒定,大气 压强增大时,玻璃管内水银面上升,C 正确;若缓慢向下按玻璃管,假设液面不动,则玻璃管内气体被压缩, 体积变小,压强变大,则管内水银将下降,D 错误.
对甲气体分析,初态 p1=p0,V1=6S,T1=300 K,末态 p6= p0,V6=(18-x)S,
17
由理想气体状态方程得p1V1=p6V6,联立得
T1
T6
42 200
T6=
17
K.
专题一 理想气体的状态方程
刷基础
题型3 气体实验定律的微观解释
10.一定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为( B ) A.气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大 B.单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多 C.气体分子的总数增加 D.单位体积内的分子数目不变 解析
解析
pV 根据理想气体状态方程 =C 可知,理想气体先等温压缩,压强增大,再等容降温,压强减小,压强可以回
T
到初始值,A 正确;同理,理想气体先等温膨胀,压强减小,再等容降温,压强减小,压强不能回到初始值, B 错误;理想气体先等容升温,压强增大,再等温压缩,压强增大,压强不能回到初始值,C 错误;理想气 体先等容降温,压强减小,再等温膨胀,压强减小,压强不能回到初始值,D 错误.
由理想气体状态方程得p2V2=p′2V′2,
T2
T′2
解得 T′2=312.5 K.
专题一 理想气体的状态方程
刷基础
解析
人教版高中物理课件-理想气体的状态方程
答案:AD
-16-
目标导航
類型一
知识梳理
重难聚焦
典例透析
類型二
-17-
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類型二
理想气体状态方程与图象结合的问题
【例 2】 如图甲所示,水平放置的汽缸内壁光滑,活塞厚度不计,
在 A、B 两处设有限制装置,使活塞只能在 A、B 之间运动,B 左面汽
缸的容积为 V0。A、B 之间的容积为 0.1V0,开始时活塞在 B 处,缸内
1
p=
V
对应的温度越高
p-T
等
容
线
p-t
V-T
等
压
线
V-t
V
C
C
V
V
p= , 斜率 = , 即斜率越大,
对应的体积越小
图线的延长线均过点(-273.15,0),斜
率越大,对应的体积越小
C
C 即斜率越大,
对应的压强越小
V 与 t 成线性关系,但不成正比,图线
延长线均过(-273.15,0)点,斜率越大,
1 1
由①②式得
1
重难聚焦
典例透析
①
' 1
=
②
2 2
=
2 2
。
2
其余 5 组大家可试证明一下。
3.理想气体状态方程的应用要点
(1)选对象:根据题意,选出所研究的某一部分气体,这部分气体
在状态变化过程中,其质量必须保持一定。
(2)找参量:找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后
可能实现回到初始温度。
综上所述,正确的选项为 A、D。
方法二(图象法):由于此题要经过一系列状态变化后回到初始
高二物理理想气体状态方程
• 设气体从状态1( p1V1T1) 变到状态2(p2V2T2)则有
p1V1 p2V2
T1
T2
(1)上式从气体实验定律推导而得. (2)成立条件:气体质量一定. (3)在温度不太低,压强不太大时,各种气体质量一定时, 状态变化能较好地符合上述关系,但不满足此条件时上式与 实际偏差较大.
二、理想气体的状态方程
1.理想气体:为研究气体性质的方便,可以设想
一种气体,能严格遵守pV/T =C(恒量)
(1)理想气体的宏观描述:能够严格遵守气体三个实验 定律(或严格遵守)的气体叫做理想气体. (2)理想气体的微规模型:我们把分子间不存在相互作 用力(除碰撞外),并且分子是没有大小的质点的气体 叫做理想气体. (3)理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型. 理想气体是不存在的,但在温度不太低,压强不太大的 情况下,可将实际气体看做是理想气体.
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摇动后,石子一个一个挤进大石头的缝隙处,专家再问:“瓶子满了吗?”学生犹郁了,专家又捡来沙子,倒进瓶中,沙粒流布到石缝里,他再问“满了吗?”全体响亮地回答:“没有!”“很好!”这时,他拿来一罐水倒进瓶内,直到溢满瓶口,专家问:“这个例子说明了什麽?”他 有说:“这个例子告诉我们,如果不是先放进大石头,以后再努力也没办法见将它放进去。你们生活,工作,和学习中地位最重要的'大石头'是什麽,请记住,先挑'大石头'优先放进去吧!” ? 训练要求: ? 1.这则材料应该给出的话题是: ? 3.你的作文题目是: ? 4.你的论点或主旨 是: ? 5.请写出能体现你的中心主旨的一句名言、歌词等或自编一句有哲理的话,不超过30字。 ? 6.请你联系所学过的课文,写出一二则相关课内论据。语言要简洁。 ? 7.
高中人教物理选择性必修二专题10 理想气体状态方程——学生版
专题10 理想气体状态方程(学生版)一、目标要求二、知识点解析1.气体的等温、等容和等压变化(1)气体实验定律气体的温度、体积和压强这三个状态参量之间存在一定的关系,我们从三个角度分别探讨它们之间的联系.图1、图2和图3分别表示气体在等温、等容和等压下的各状态参量之间的关系:注意:只有取开尔文温标时,等容变化和等压变化的正比关系才成立. 2.气体压强的微观解释①压强:从微观角度来看,气体对容器的压强是由于大量气体分子对容器的撞击引起的,气体的温度越高,气体分子的密集程度(单位体积内的分子数)越大,气体对容器的压强越大;注意:与气体对容器的压强不同,大气压强是由地球的吸引产生的; ②微观理解a .一定质量的气体温度不变时,平均动能不变,压缩体积使得气体分子密集程度增大,则压强增大;b .一定质量的气体体积不变时,升高温度使得气体分子的平均动能增加,在相同密集程度下撞击容器时的作用力更大,则压强增大;c .一定质量的气体压强不变时,升高温度,分子平均动能增大,为使气体的压强不变,气体只能减小分子的密集程度,即体积增大.3.理想气体状态方程 (1)理想气体①定义:气体实验定律只有在温度变化不大(相比室温)、压强变化不大(相比大气压)的情况下才成立,为研究方便,假设一种气体,在任何温度和任何压强下都符合实验定律,这种气体被称为理想气体;实际气体在温度变化不大(相比室温)、压强变化不大(相比大气压)时可以视作理想气体;②性质:理想气体中的分子忽略自身体积,可视作质点;不考虑分子间的作用力,即分子运动时做匀速直线运动,且不计分子势能;分子与分子、分子与容器的碰撞都是完全弹性的;(2)理想气体状态方程设一定质量的理想气体在1状态时的温度、压强和体积分别为T 1、p 1、V 1,在2状态时的温度、压强和体积分别为T 2、p 2、V 2,则有:112212p V p V T T理论表明,考虑理想气体的数量关系,理想气体状态方程为:pV=nRT 其中n 为理想气体的物质的量.三、考查方向图1图2图3题型1:气体压强的微观解释典例一:(2017•朝阳区二模)科学精神的核心是对未知的好奇与探究,小君同学想寻找教科书中“温度是分子平均动能的标志”这一结论的依据,他以氦气为研究对象进行了一番研究,经查阅资料得知:第一,理想气体的模型为气体分子可视为质点,分子间除了相互碰撞外,分子间无相互作用力;第二,一定质量的理想气体,其压强p 与热力学温度T 的关系式为p nkT =,式中n 为单位体积内气体的分子数,k 为常数。
高中物理热学部分--_理想气体状态方程
高中物理热学部分-- 理想气体状态方程一、单选题1.一定质量的理想气体,在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 1、V 1、T 1,在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 2、V 2、T 2,下列关系正确的是A .p 1 =p 2,V 1=2V 2,T 1=21T 2 B .p 1 =p 2,V 1=21V 2,T 1= 2T 2C .p 1 =2p 2,V 1=2V 2,T 1= 2T 2D .p 1 =2p 2,V 1=V 2,T 1= 2T 22.已知理想气体的内能与温度成正比。
如图所示的实线为汽缸内一定 质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中汽缸内气体的内能A.先增大后减小B.先减小后增大C.单调变化D.保持不变3.地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交热忽略不计.已知大气压强随高度增加而降低,则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能) A.体积减小,温度降低 B.体积减小,温度不变 C.体积增大,温度降低 D.体积增大,温度不变4.下列说法正确的是A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量C. 气体分子热运动的平均动能减少,气体的压强一定减小D. 单位面积的气体分子数增加,气体的压强一定增大5.气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和,其大小与气体的状态有关,分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的 A .温度和体积 B .体积和压强 C .温度和压强 D .压强和温度6.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。
气体开始处于状态a ,然后经过过程ab 到达状态b 或进过过程ac 到状态c ,b 、c 状态温度相同,如V-T 图所示。
设气体在状态b 和状态c 的压强分别为Pb 、和PC ,在过程ab 和ac 中吸收的热量分别为Qab 和Qac ,则A. Pb >Pc ,Qab>QacB. Pb >Pc ,Qab<QacC. Pb <Pc ,Qab>QacD. Pb <Pc ,Qab<Qac7.下列说法中正确的是A.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大B.气体的体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大C.压缩一定量的气体,气体的内能一定增加D.分子a 从远处趋近固定不动的分子b ,当a 到达受b 的作用力为零处时,a 的动能一定最大8.对一定量的气体,若用N 表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数,则A 当体积减小时,V必定增加B 当温度升高时,N必定增加C 当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化D 当压强不变而体积和温度变化时,N可能不变二、双选题9.一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”,他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体),然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上,在气球的上方放置一轻质塑料板,如图所示。
理想气体的状态方程-人教版高中物理选修3-3课件
一般状态变化图像的处理方法 基本方法,化“一般”为“特殊”, 如图是一定质量的某种气体的状态变 化过程 A→B→C→A。
在 V-T 图线上,等压线是一簇延长 线过原点的直线,过 A、B、C 三点作三条等压线分别表示 三个等压过程 pA′<pB′<pC′,即 pA<pB<pC,所以 A→B 压 强增大,温度降低,体积缩小,B→C 温度升高,体积减小, 压强增大,C→A 温度降低,体积增大,压强减小。
提示:中间过程只是为了应用学过的规律(如玻意耳定律、查 理定律等),研究始、末状态参量之间的关系而采用的一种手 段,结论与中间过程无关。
理想气体状态方程的应用
[典例] 如图所示,有两个不计质量和厚度的活 塞 M、N,将两部分理想气体 A、B 封闭在绝热汽缸 内,温度均是 27 ℃。M 活塞是导热的,N 活塞是绝 热的,均可沿汽缸无摩擦地滑动,已知活塞的横截面 积均为 S=2 cm2,初始时 M 活塞相对于底部的高度 为 h1=27 cm,N 活塞相对于底部的高度为 h2=18 cm。 现将一质量为 m=1 kg 的小物体放在 M 活塞的上表面上,活塞下降。 已知大气压强为 p0=1.0×105 Pa。(取 g=10 m/s2)
(3)认过程:过程表示两个状态之间的一种变化方式,除 题中条件已直接指明外,在许多情况下,往往需要通过对研究 对象跟周围环境的相互关系的分析才能确定,认清变化过程是 正确选用物理规律的前提。
(4)列方程:根据研究对象状态变化的具体方式,选用气 态方程或某一实验定律,代入具体数值,T 必须用热力学温度, p、V 的单位需统一,但没有必要统一到国际单位,两边一致 即可,最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。
高二物理理想气体的状态方程
三.理想气体的状态方程PV PV 1 1 2 Fra bibliotek T1 T2
PV C T
P P2 1 1T1 2T2
一定质量的理想气体的压强、体积的 乘积与热力学温度的比值是一个常数。
使用条件: 一定质量的某种理想气体. 恒量由两个因素决定: 1.理想气体的质量. 2.理想气体的种类. 气体的物质的量决定
不同种类的理想气体,具有相同的状态,同时 具有相同的物质的量,这个恒量就相同.
例题一:
例题 2一水银气压计中混进了空气,因而在27℃, 外界大气压为758毫米汞柱时,这个水银气压计 的读数为738毫米汞柱,此时管中水银面距管顶 80毫米,当温度降至-3℃时,这个气压计的读数 为743毫米汞柱,求此时的实际大气压值为多少 毫米汞柱?
引导学生按以下步骤解答此题:
(1)该题研究对象是什么?
混入水银气压计中的空气 (2)画出该题两个状态的示意图:
(3)分别写出两个状态的状态参量: p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3(S是管 的横截面积)T1=273+27=300 K p2=p-743mmHg V2=(738+80)S-743S=75Smm3 T2=273+(-3)=270K
解得 p=762.2 mmHg
; /hotnews/484/588662984.shtml 冲牙器推荐
真是好福气啊!其实,要不是她心里能有王总管,可能也成就不咯这么大好的姻缘呢。”“是啊!娘亲也怕点错咯鸳鸯谱,事先还特意 问过她。含烟在咱们年府当差,遇到咯娘亲这么好的夫人,真是她的造化!”“姐姐,娘亲壹直就是这样的大好人呢!连对含烟这样的 丫环都能这样,就更不要说对姐姐咯。当初娘亲可是答应过的,将来壹定要给姐姐找壹各自己喜欢的人呢。”“我跟娘说咯,我这辈子 不嫁人。”“姐姐!您为啥啊要这么说啊?”“凝儿,你不要逼姐姐咯!”玉盈语气绝决地脱口而出,让冰凝不禁壹怔。姐姐怎么会有 这种想法?男大当婚,女大当嫁,天之常理,人之常情,姐姐为啥啊会这么想?“姐姐,您是不是看到凝儿的婚事不好,就以为嫁人都 是不好的?可是您看看爹爹和娘亲,大哥二哥和嫂子,还有含烟和王总管,他们不是都过得很好吗?”第壹卷 第210章 训斥玉盈被冰 凝逼得没有办法,她实在是无法解释自己为啥啊不嫁人的原因,只好避开凝儿的好心追问,赶快转移咯话题:“凝儿,先别说姐姐咯, 还是说说你和王爷吧。这几天在府里,姐姐看到些,也听到些,心里真是非常难过,因此想和你说几句。不管爷是怎么想,怎么做,你 是他的侧福晋,你壹定要在心里念着爷的好,壹切依着爷的心思,金诚所至,金石为开,人心都是肉长的,慢慢地,爷就会体会到你的 好,你的美。从今往后,两各人和和美美地过好日子,再给爷生各小阿哥,这才是你应该过的日子啊。”“姐姐!你不知道,爷根本就 不喜欢凝儿,岂止是不喜欢,简直是厌恶至极!而且,爷也不是凝儿喜欢的人。”“凝儿!你胡说些啥啊呢!不管爷是不是喜欢你,你 都要喜欢爷才是!你怎么能说爷不是你喜欢的人呢!爷是你的夫君,是你的天,你怎么能够说不喜欢爷?你不喜欢爷,你还想喜欢谁?” 冰凝被玉盈的厉声质问吓咯壹跳!但是玉盈问得太对咯,她不喜欢爷,她还想喜欢谁?她跟玉盈从来都没有任何秘密,除咯那各月夜的 琴瑟合鸣。难道说,自己喜欢的那各人就是他吗?可是自己连这各人姓甚名谁,长得啥啊样子,家住何方……壹切的壹切,全都不知道, 自己喜欢他啥啊呢?冰凝陷入咯深深的矛盾和痛苦之中。此外,从小到大,玉盈对她壹直都是和颜悦色、万般呵护,刚刚的那壹番训斥, 既严厉又突然,这是冰凝从来没有见到过的玉盈姐姐。本来就心中痛苦万分,再加上第壹次被玉盈训斥,冰凝壹下子受不咯这突如其来 的变故,眼泪不自觉地哗哗地流咯下来,人也傻愣愣地呆在壹旁。玉盈见状,也知道自己刚才太着急、太冲动,没有顾及冰凝的感受, 本来遭受爷的冷落,遭受其它福晋格格们的白眼就够难过的咯,现在又被她这番不分青红皂白地壹
高二物理理想气体的状态方程
例题一:
例题 2一水银气压计中混进了空气,因而在27℃, 外界大气压为758毫米汞柱时,这个水银气压计 的读数为738毫米汞柱,此时管中水银面距管顶 80毫米,当温度降至-3℃时,这个气压计的读数 为743毫米汞柱,求此时的实际大气压值为多少 毫米汞柱?
引导学生按以下步骤解答此题:
(1)该题研究对象是什么?
一.理想气体
假设这样一种气体,它在任何温度和任何压 强下都能严格地遵循气体实验定律,我们把这样 的气体叫做“理想气体”。
理想气体具有以下特点:
1.气体分子是一种没有内部结构,不占有体积的 刚性质点. 2.气体分子在运动过程中,除碰撞的瞬间外,分子 之间以及分子和器壁之间都无相互作用力.
3.分子之间和分子与器壁之间的碰撞,都是完全 弹性碰撞.除碰撞以外,分子的运动是匀速直线运 动,各个方向的运动机会均等.
理想气体是不存在的.
1、在常温常压下,大多数实际气体,尤其是那 些不易液化的气体都可以近似地看成理想气 体. 2、在温度不低于负几十摄氏度,压强不超过 大气压的几倍时,很多气体都可当成理想气体 来处理.
3、理想气体的内能仅由温度和分子总数决 定 ,与气体的体积无关.
二.推导理想气体状态方程
对于一定质量的理想气体的状态可用三个状 态参量p、V、T来描述,且知道这三个状态参 量中只有一个变而另外两个参量保持不变的情 况是不会发生的。换句话说:若其中任意两个 参量确定之后,第三个参量一定有唯一确定的 值。它们共同表征一定质量理想气体的唯一确 定的一个状态。
第二种:从(p1;V1,T1)先等容并使其温度变 为T2,则压强随之变为p′c,此中间状态为 (p′c,V1,T2),再等温并使其体积变为V2, 则压强也一定变为p2,也到末状态(p2,V2, T2)。
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高中物理专题-理想气体状态方程【母题来源一】2020年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国Ⅲ卷)【母题原题】(2020·全国Ⅲ卷)(多选)如图,一开口向上的导热汽缸内,用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。
现用外力作用在活塞上,使其缓慢下降。
环境温度保持不变,系统始终处于平衡状态。
在活塞下降过程中 ()A.气体体积逐渐减小,内能增知B.气体压强逐渐增大,内能不变C.气体压强逐渐增大,放出热量D.外界对气体做功,气体内能不变E.外界对气体做功,气体吸收热量【母题来源二】2020年全国普通高等学校招生统一考试物理(山东卷)【母题原题】(2020·山东等级考)一定质量的理想气体从状态a开始,经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a,其p-V图像如图所示。
已知三个状态的坐标分别为a(V0, 2p0)、b(2V0,p0)、c(3V0,2p0),以下判断正确的是( )A.气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功B.气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量C.在c→a过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量D.气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量【母题来源三】2020年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国Ⅰ卷)【母题原题】(2020·全国Ⅰ卷)甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理想气体),甲罐的容积为V,罐中气体的压强为p;乙罐的容积为2V,罐中气体的压强为1p。
现通过连接两罐的细管把2甲罐中的部分气体调配到乙罐中去,两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变,调配后两罐中气体的压强相等。
求调配后①两罐中气体的压强;②甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。
【母题来源四】2020年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国Ⅱ卷)【母题原题】(2020·全国Ⅱ卷)潜水钟是一种水下救生设备,它是一个底部开口、上部封闭的容器,外形与钟相似。
潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气,以满足潜水员水下避险的需要。
为计算方便,将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒;工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为H的水下,如图所示。
已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g,大气压强为p0,H≫h,忽略温度的变化和水密度随深度的变化。
(1)求进入圆筒内水的高度l;(2)保持H不变,压入空气使筒内的水全部排出,求压入的空气在其压强为p0时的体积。
【母题来源五】2020年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国III卷)【母题原题】(2020·全国Ⅲ卷)如图,两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18 cm的U形管,左管上端封闭,右管上端开口。
右管中有高h0=4 cm的水银柱,水银柱上表面离管口的距离l=12 cm。
管底水平段的体积可忽略。
环境温度为T1=283 K,大气压强p0 = 76 cmHg。
(1)现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙),恰好使水银柱下端到达右管底部。
此时水银柱的高度为多少?(2)再将左管中密封气体缓慢加热,使水银柱上表面恰好与右管口平齐,此时密封气体的温度为多少?【母题来源六】2020年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【母题原题】(2020·江苏高考)一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C,其p-1图V象如图所示,求该过程中气体吸收的热量Q 。
【母题来源七】2020年全国普通高等学校招生统一考试物理(山东卷)【母题原题】(2020·山东等级考)中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上,进而治疗某些疾病。
常见拔罐有两种,如图所示,左侧为火罐,下端开口;右侧为抽气拔罐,下端开口,上端留有抽气阀门。
使用火罐时,先加热罐中气体,然后迅速按到皮肤上,自然降温后火罐内部气压低于外部大气压,使火罐紧紧吸附在皮肤上。
抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上,再通过抽气降低罐内气体压强。
某次使用火罐时,罐内气体初始压强与外部大气压相同,温度为450 K,最终降到300 K,因皮肤凸起,内部气体体积变为罐容积的2120。
若换用抽气拔罐,抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的2120,罐内气压与火罐降温后的内部气压相同。
罐内气体均可视为理想气体,忽略抽气过程中气体温度的变化。
求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。
【命题意图】以图象的形式呈现气体参量的变化,考查气体实验定律和理想气体状态方程,意在考查考生的理解能力。
【考试方向】选修3—3模块包含的考点较为固定,命题重点主要集中在分子动理论、热力学定律和气体实验定律的理解和应用等方面。
对气体状态变化的考查一般涉及气体多个变化过程,每一过程只发生一种变化,如先发生等压变化,再发生等容变化。
【得分要点】理解气体实验定律和理想气体状态方程:玻意耳定律:一定质量的理想气体,在温度不变的情况下,p 1V 1=p 2V 2。
查理定律:一定质量的气体,在体积不变的情况下,2211T p T p =。
盖·吕萨克定律:一定质量的理想气体,在压强不变的情况下,2211T V T V =。
理想气体状态方程:对于一定质量的理想气体,222111T V p T V p =。
应用气体状态方程解题的一般步骤:①明确研究对象,即某一定质量的理想气体;②确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2;③由状态方程列式求解;④讨论结果的合理性。
1.(2020·广东省珠海市模拟)下列说法中正确的是A.一定质量的理想气体体积增大时,其内能一定减少B.气体的温度降低,某个气体分子热运动的动能可能增加C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D.当水面上方的水蒸气达到饱和状态时,水中不会有水分子飞出水面E.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算,会使分子直径计算结果偏大2.(2020·山东泰安二模)某兴趣小组设计了如图所示的便携式水银气压计,粗细均匀的细U形管竖直放置,左管密封,上方为真空,右管开口,两管均标有刻度,根据左右两管中水银面高度差便可直接得到大气压的数值。
某次因使用不当,导致有气泡进入左管顶部,此时两水银液面高度差只有750 mm,左侧水银面到管顶的距离为80 mm。
为修正上述测得的大气压值,将右管直接连接在压强恒为678mmHg的气压仓上,此时,气压计两水银液面高度差为670 mm,不考虑过程中的温度变化。
求:(1)大气压的准确数值;(2)若断开气压仓,将U形管开口向上倾斜放在与水平面成30°角的实验架上,则水银是否会溢出?并简述理由。
3.(2020·河北省张家口市高三上学期10月阶段检测)如图所示,体积为V 的汽缸由导热性良好的材料制成,面积为S 的活塞将汽缸的空气分成体积相等的上下两部分,汽缸上部通过单向阀门K (气体只能进汽缸,不能出汽缸)与一打气简相连.开始时汽缸内上部分空气的压强为0p ,现用打气筒向容器内打气.已知打气简每次能打入压强为0p 、体积为10V的空气,当打气n 次后,稳定时汽缸上下部分的空气体积之比为9:1,活塞重力014G p S ,空气视为理想气体,外界温度恒定,不计活塞与汽缸间的摩擦.求:(1)当打气n 次活塞稳定后,下部分空气的压强; (2)打气简向容器内打气次数n .4.(2020·湖南湘潭三模)如图所示,一质量为M的汽缸竖直“悬吊”,汽缸内有横截面积为S的活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气。
活塞和汽缸内封闭有一定质量的理想气体,轻质细线的一端固定在活塞上,另一端固定在天花板上。
已知大气压强为p0,气体的温度为T0,活塞到汽缸底部的距离为d,汽缸与活塞均具有良好的导热性。
求:(1)外界温度降低为T时,活塞到汽缸底部的距离;(2)若把细线剪断,保持气体的温度不变,且不计空气阻力,在汽缸未落地前活塞到汽缸底部的距离。
5.(2020·江西二模)如图所示,A、B为水平地面上两内壁光滑的圆筒形汽缸,其中A被固定在地面上,B未固定。
A、B两汽缸总长度均为2L,分别用面积为2S与S的不计厚度的轻活塞封闭一定质量的理想气体,两活塞用一略长于2L的细轻杆相连。
A汽缸壁与活塞均绝热,内接有一电阻丝。
B汽缸质量为m,其汽缸壁导热,与水平面间的动摩擦因数为μ,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。
开始时汽缸A、B中的活塞均正好处在汽缸正中央,两汽缸内气体与外界环境温度均为T0,两汽缸内气体的压强均为p0(p0为大气压强),环境温度不变,重力加速度为g。
现给电阻丝通电,对A汽缸内气体缓慢加热,求:(1)B汽缸开始移动时其内部气体压强p B与体积V B;(2)A汽缸内活塞移动到A汽缸最左端时其内部气体的温度T A。
6.(2020·广东高考模拟)将消毒碗柜里刚经过高温消毒的一个圆柱型茶杯和杯盖小心取出后,立刻用杯盖盖住茶杯,并放置在水平桌面上,如图。
开始时茶杯内部封闭气体的温度t1=87℃、压强等于外界大气压强p0。
放置一段时间后,茶杯内气体的温度等于室内温度t2=27 ℃.已知杯盖的质量为m,茶杯橫截面圆形面积为S,杯盖住茶杯后密封良好没有发生漏气。
茶杯内部封闭气体可视为理想气体,重力加速度大小为g。
(i)求最后茶杯内部封气体的压强和杯盖对茶杯的压力大小;(ii)在茶杯连同杯内气体的温度达到稳定后,用力作用在杯盖上缓慢上提,结果发现茶杯能随杯盖一起向上离开桌面,求茶杯的质量M满足什么条件?7.(2020届陕西省西安中学模拟)如图所示,透热的气缸内封有一定质量的理想气体,缸体质量M=200kg,活塞质量m=10kg,活塞面积S=100cm2活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。
此时,缸内气体的温度为27C︒,活塞正位于气缸正中,整个装置都静止。
已知大气压恒为p0=1.0×105Pa,重力加速度为g=10m/s2求:(a)缸内气体的压强p1;(b)缸内气体的温度升高到多少C︒时,活塞恰好会静止在气缸缸口AB处?8.(2020黑龙江省齐齐哈尔模拟)如图所示,竖直放置的气缸内壁光滑,横截面积为S=10-3 m2,活塞的质量为m=2 kg,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 下方气缸的容积为1.0×10-3m3,A、B之间的容积为2.0×10-4 m3,外界大气压强p0=1.0×105 Pa.开始时活塞停在B处,缸内气体的压强为0.9 p0,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.9.(2020·长郡中学高考模拟)如图所示,竖直放置的光滑圆柱形绝热气缸,上端开口,有一质量m=10 kg、横截面积S=10 cm2的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,在气缸内距缸底h=0.2 m处有体积可忽略的卡环a、b,使活塞只能向上滑动。