气体实验定律(学生)
理想气体遵循的三大实验定律
理想气体遵循的三大实验定律第一定律:博伊尔定律在研究理想气体性质时,博伊尔定律是一个重要的实验定律。
它表明,在一定温度下,理想气体的体积与压强成反比,即当温度不变时,气体的体积与压强呈现出明显的正相关关系。
当我们将理想气体装入一个可变体积的容器中,通过改变容器的体积,可以观察到气体压强的变化。
实验证明,当容器体积减小时,气体压强增加;反之,当容器体积增加时,气体压强减小。
这种反比关系可以用博伊尔定律来描述,即P与V成反比关系。
第二定律:查理定律理想气体的第二个重要特性是查理定律,它描述了理想气体在一定压强下的体积与温度的关系。
实验结果表明,当气体的压强不变时,气体的体积与温度成正比关系,即当温度升高时,气体的体积也会相应增加。
通过改变理想气体的温度,我们可以观察到气体体积的变化。
实验结果显示,当温度升高时,气体分子的平均动能增加,分子之间的碰撞频率和力度增加,导致气体体积膨胀。
这种正比关系可以用查理定律来描述,即V与T成正比。
第三定律:盖吕萨克定律盖吕萨克定律是理想气体的第三个重要特性。
它描述了理想气体在一定温度和压强下的体积与物质的量的关系。
实验结果表明,在相同的温度和压强下,理想气体的体积与物质的量成正比,即当物质的量增加时,气体的体积也会相应增加。
通过改变理想气体的物质的量,我们可以观察到气体体积的变化。
实验结果显示,当物质的量增加时,气体分子的数量增加,分子之间的碰撞频率和力度增加,导致气体体积膨胀。
这种正比关系可以用盖吕萨克定律来描述,即V与n成正比。
以上就是理想气体遵循的三大实验定律:博伊尔定律、查理定律和盖吕萨克定律。
这些定律为我们研究理想气体的性质提供了重要的实验基础,也为我们理解气体行为的规律提供了重要的理论依据。
通过这些实验定律,我们可以更好地理解理想气体的特性,探索气体的性质和行为规律。
在工程、化学、物理等领域,这些定律的应用也是非常广泛的。
例如,在工业生产中,通过控制温度、压强和物质的量,可以实现气体的压缩、膨胀、混合等过程,从而实现各种化学反应和工艺操作。
高中物理中的气体实验定律
高中物理中的气体实验定律在高中物理的学习中,气体实验定律是一个重要的知识点。
它不仅帮助我们理解气体的性质和行为,还为解决许多实际问题提供了理论基础。
首先,我们来了解一下玻意耳定律。
玻意耳定律指出,在温度不变的情况下,一定质量的气体,其压强与体积成反比。
简单来说,如果把气体压缩到更小的体积,压强就会增大;反之,如果让气体体积增大,压强就会减小。
这就好比给一个气球吹气,气球内的气体体积增加,压强就减小了;而如果我们把气球捏紧,让气体体积变小,压强就会增大。
为了更直观地理解这个定律,我们可以通过实验来验证。
假设我们有一个带有活塞的密闭气缸,里面装有一定质量的气体。
当我们缓慢推动活塞,减小气缸的体积,此时我们会发现气体的压强逐渐增大,这是因为相同数量的气体分子在更小的空间内碰撞容器壁的频率增加了。
反之,当我们向外拉动活塞,增大气缸的体积,气体压强则会逐渐减小。
接下来是查理定律。
查理定律表明,一定质量的气体,在体积不变时,其压强与热力学温度成正比。
也就是说,当给气体加热,温度升高时,气体的压强会增大;而当气体冷却,温度降低时,压强会减小。
想象一下一个密封的罐子,里面充满了气体,如果我们把这个罐子放在火上加热,罐子内气体的压强就会增加,因为气体分子的热运动变得更加剧烈,撞击罐壁的力量更大了。
然后是盖·吕萨克定律。
该定律指出,一定质量的气体,在压强不变时,其体积与热力学温度成正比。
比如,给一个充满气体的气球加热,在压强不变的情况下,气球的体积会增大,这是因为温度升高使得气体分子的平均动能增大,它们需要更大的空间来活动。
这些气体实验定律在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
比如在汽车发动机中,燃料燃烧会使气缸内气体的温度和压强迅速升高,根据这些定律,我们可以设计出更加高效的发动机结构。
在空调和冰箱的制冷系统中,制冷剂的状态变化也遵循着这些定律,从而实现热量的转移和温度的调节。
在解题时,我们需要灵活运用这些定律。
13.2-气体实验定律1
试在P-1/V 图上、 P-T图上、
V-T图上分别画出相应的状态变
p
化曲线。
1、P-1/V图 P
1 0
2 V
0
1/V
2、P-T图 P
1 2
0
T
3、V-T图
V 2
1
0
T
练习1、如图所示,水平放置的玻管被h=5cm的水银柱封闭的 空气柱长L1=16cm,当开口向上竖直放置时,空气柱L2多长?( 已知大气压为75cmHg)
L1
h
(1)
h
L2
(2)
练习2、内壁光滑的水平放置的气缸被质量为m的活塞封闭 了体积为V1的空气,当气缸按如图所示放置时,被封空气体 积为V2 。求大气压强(已知活塞的横截面积为S)。
甲
乙
5、图象 P-V图 p
1 O
2 V
(1)在p-V图上,等温线的特征:双曲线;
(2)曲线上的每一点表示一个状态;
p T1 T2<T3
o
v
(3)一定质量的某种气体在不同温度下的等温线 是不同的,温度越高,双曲线顶点离坐标原点越远。
例1、在温度不变的情况下,把一根100cm的上端封闭的 粗细均匀的玻璃管竖直插入水银槽中,管口跟槽内水银面的距 离为管长的一半,如图所示。水银进入管中的深度为25cm,求: 大气压强是多少?
13.2 气体实验定律
(一)玻意耳定律
1、内容:一定质量的某种气体在温度不变的情况下压 强P与体积V成反比
2、公式:p 1/V 写成等式为 PV=C(恒量)
或 P1V1=P2V2 或P1/P2=V2/V1
3、条件:1)质量一定。2)温度不变。
4、等温过程(变化)——气体在温度不变的情况下,发 生的状态变化。
理想气体遵循的三大实验定律
理想气体遵循的三大实验定律1. 定律一:波义尔定律(Boyle's Law)波义尔定律是理想气体的第一个基本定律,描述了在恒温条件下,理想气体的压力与体积之间的关系。
根据波义尔定律,当温度不变时,气体的压力与其体积成反比关系。
换句话说,当气体的体积增加时,其压力会减小,反之亦然。
这个定律可以用以下公式表示:P₁V₁= P₂V₂,其中P₁和V₁表示初始状态下的压力和体积,P₂和V₂表示变化后的压力和体积。
2. 定律二:查理定律(Charles's Law)查理定律是理想气体的第二个基本定律,描述了在恒压条件下,理想气体的体积与温度之间的关系。
根据查理定律,当压力保持不变时,理想气体的体积与其温度成正比关系。
简而言之,当气体的温度增加时,其体积也会增加,反之亦然。
这个定律可以用以下公式表示:V₁/T₁= V₂/T₂,其中V₁和T₁表示初始状态下的体积和温度,V₂和T₂表示变化后的体积和温度。
3. 定律三:盖-吕萨克定律(Gay-Lussac's Law)盖-吕萨克定律是理想气体的第三个基本定律,描述了在恒体积条件下,理想气体的压力与温度之间的关系。
根据盖-吕萨克定律,当体积保持不变时,理想气体的压力与其温度成正比关系。
简单来说,当气体的温度增加时,其压力也会增加,反之亦然。
这个定律可以用以下公式表示:P₁/T₁= P₂/T₂,其中P₁和T₁表示初始状态下的压力和温度,P₂和T₂表示变化后的压力和温度。
这三大实验定律为理想气体提供了基本的物理规律。
它们的发现和理解对于理解和预测气体行为以及工程和科学应用非常重要。
然而,需要注意的是,这些定律只适用于理想气体的近似模型,而在实际情况中,气体的行为可能会受到其他因素的影响,例如压力过高或温度过低等。
因此,在特定的条件下,这些定律可能需要结合其他因素进行修正。
气体实验定律
)A D
A . 两次管中气体压强相等
B . T1时管中气体压强小于T2时管中气体压强
C . T1<T2 D . T1>T2
MN A
4.对于一定质量的理想气体,可能发生的过程是 ( C)
A.压强和温度不变,体积变大 B.温度不变,压强减少,体积减少 C.体积不变,温度升高,压强增大, D.压强增大,体积增大,温度降低
• (1)等容线:一定质量的某种气体在等容变化过
程中,压强p跟热力学温度T的正比关系p-T在直
角坐标系中的图象叫做等容线.
• (2)一定质量气体的等容线p-T图象,其延长线
经过坐标原点,斜率反映体积大小,如图所示.
• (3)一定质量气体的等容线的物理意义.
• ①图线上每一个点表示气体一个确定的状 态,同一根等容线上各状态的体积相
一、等容过程
• 1.等容过程:气体在体积不变 的情况下发生的状态变化过程叫 做等容过程.
• 2.一定质量气体的等容变化
演示:
• 如图所示,研究瓶中一 定质量的气体,先使U 型管中两侧水银液面等 高,在左侧液面处标上 标记P,然后改变瓶内 气体温度(可分别放入 热水和冰水中),上下 移动A管,使左侧水银 面保持在P处(即使瓶 中气体体积不变).
• 3.盖·吕萨克定律:一定质量的某种气 体, 在压强不变的情况下,体积V与热力学温度成 正比( V T ).
可写成 V1 V2 或 V C
T1 T2
T
(1)盖·吕萨克定律是实验定律,由法国科学家 盖·吕萨克通过实验发现的.
(2)成立条件:气体质量一定,压强不变.
• (3)在 V/t=C 中的C与气体的种类、质量、压 强有关.
• (2)一定质量气体的等压线的V-T图象,其
气体实验定律和理想气体状态方程
气体实验定律和理想气体状态方程虎克定律是描述气体压强与体积之间的关系的定律。
根据虎克定律,当温度恒定时,气体的压强与体积成反比。
即P∝1/V。
这个定律表明,在相同温度下,气体体积减小时,压强增大;气体体积增大时,压强减小。
查理定律是描述气体体积与温度之间的关系的定律。
查理定律表明,当气体的压强恒定时,气体的体积与绝对温度呈正比。
即V∝T。
这个定律表明,在相同压强下,气体温度升高时,体积也会增大;气体温度降低时,体积也会减小。
盖-吕萨克定律是描述气体压强与温度之间的关系的定律。
根据盖-吕萨克定律,当气体的体积恒定时,气体的压强与温度成正比。
即P∝T。
这个定律表明,在相同体积下,气体温度升高时,压强也会增大;气体温度降低时,压强也会减小。
道尔顿定律是描述气体混合时的性质的定律。
根据道尔顿定律,当多种气体混合在一起时,它们的总压强等于各个气体分压的总和。
即P总=P1+P2+P3+...+Pn。
这个定律表明,气体的压强仅与其分子数密度有关,与分子种类无关。
以上这些气体实验定律的发现和建立,奠定了理想气体状态方程的基础,即理想气体状态方程PV=nRT。
其中,P为气体的压强,V为气体的体积,n为气体的物质的量,R为气体常数,T为气体的温度。
这个方程表明,在一定条件下,气体的压强、体积、物质的量以及温度之间存在着确定的关系。
理想气体状态方程是理论上对实际气体行为的近似描述。
在实际气体的研究中,考虑到气体分子之间的相互作用和分子体积,通常需要引入校正因子来修正理想气体状态方程。
这些校正因子包括范德瓦尔斯常数和修正的理想气体状态方程,如范德瓦尔斯方程。
综上所述,气体实验定律和理想气体状态方程是对气体性质进行研究和描述的基础理论。
实验定律揭示了气体在不同条件下的行为规律,而理想气体状态方程则通过建立气体性质之间的定量关系,提供了便于计算和研究的数学模型。
这些定律和方程的研究对于我们理解气体行为和应用气体性质具有重要意义。
气体实验定律
气体实验定律气体是我们日常生活中不可或缺的物质,在物理学中,气体的行为可由一系列实验定律来描述和解释。
这些实验定律包括查理定律、波义尔-马里亚定律和亨利定律,它们各自揭示了气体的特性、性质和行为。
本文将逐一介绍这些实验定律,并解释其背后的物理原理。
1. 查理定律查理定律,也称作巴斯-盖-路易斯定律,提出了气体在常压下的体积与温度之间的关系。
根据查理定律,当气体的压强保持不变时,气体的体积与其温度成正比。
数学上,查理定律可以用以下公式来表示:V1 / T1 = V2 / T2其中,V1和T1分别代表气体的初始体积和温度,V2和T2分别代表气体的最终体积和温度。
查理定律的实验结果表明,随着气体温度的升高,气体的体积也会增加。
这是因为高温会导致气体分子的动能增加,从而使气体分子在容器中运动的幅度增大,使整个气体膨胀。
2. 波义尔-马里亚定律波义尔-马里亚定律是描述气体压强与体积之间关系的实验定律。
根据该定律,在一定温度下,气体的体积与其压强成反比。
数学上,波义尔-马里亚定律可以用以下公式来表示:P1 * V1 = P2 * V2其中,P1和V1分别代表气体的初始压强和体积,P2和V2分别代表气体的最终压强和体积。
实验结果表明,当气体的体积减小时,气体分子与容器壁碰撞的频率增加,从而导致气体分子对容器壁施加的压强增加。
因此,在一定温度下,当气体体积减小时,其压强会增加。
3. 亨利定律亨利定律描述了气体与液体之间的溶解关系。
根据亨利定律,气体在液体中的溶解度与气体的分压成正比。
数学上,亨利定律可以用以下公式来表示:C = k * P其中,C代表气体在液体中的溶解度,P表示气体的分压,k称为Henry常数。
亨利定律的实验发现表明,当气体分压增加时,气体分子会更多地溶解到液体中。
这是因为气体分子与液体分子的相互作用增强,导致气体分子更易溶解进入液体。
总结:气体实验定律,包括查理定律、波义尔-马里亚定律和亨利定律,揭示了气体的特性和行为。
理想气体遵循的三大实验定律
理想气体遵循的三大实验定律理想气体是研究气体行为的理论模型,它假设气体由大量微观粒子组成,粒子之间无相互作用力,体积可以忽略不计。
根据实验观察,理想气体遵循三大实验定律:波义耳定律、查理定律和盖-吕萨克定律。
波义耳定律是描述理想气体在恒定温度下,体积与压强之间的关系。
根据波义耳定律,当温度不变时,理想气体的体积与压强成反比。
这意味着当压强增加时,气体体积会减小;反之,当压强减小时,气体体积会增大。
这个定律可以用以下公式表示:P1V1 = P2V2,其中P1和V1表示初始状态下的压强和体积,P2和V2表示变化后的压强和体积。
查理定律是描述理想气体在恒定压强下,体积与温度之间的关系。
根据查理定律,当压强不变时,理想气体的体积与温度成正比。
也就是说,当温度升高时,气体体积会增大;反之,当温度降低时,气体体积会减小。
查理定律可以用以下公式表示:V1/T1 = V2/T2,其中V1和T1表示初始状态下的体积和温度,V2和T2表示变化后的体积和温度。
盖-吕萨克定律是描述理想气体在恒定体积下,压强与温度之间的关系。
根据盖-吕萨克定律,当体积不变时,理想气体的压强与温度成正比。
也就是说,当温度升高时,气体的压强会增大;反之,当温度降低时,气体的压强会减小。
盖-吕萨克定律可以用以下公式表示:P1/T1 = P2/T2,其中P1和T1表示初始状态下的压强和温度,P2和T2表示变化后的压强和温度。
理想气体的三大实验定律为我们研究气体行为提供了重要的理论基础。
波义耳定律描述了气体体积与压强之间的关系,查理定律描述了气体体积与温度之间的关系,盖-吕萨克定律描述了气体压强与温度之间的关系。
这些定律不仅在科学研究中有重要的应用,也在工程技术和日常生活中有着广泛的应用。
理想气体遵循的三大实验定律是波义耳定律、查理定律和盖-吕萨克定律。
这些定律描述了理想气体在不同条件下的体积、压强和温度之间的关系。
它们为我们理解气体行为提供了重要的理论基础,并在科学研究和实际应用中发挥着重要的作用。
气体定律实验报告
气体定律实验报告气体定律实验报告引言:气体是我们生活中不可或缺的一部分,而了解气体的性质和行为对于许多科学领域都至关重要。
气体定律是研究气体行为的基本原理,通过实验来验证这些定律可以帮助我们更好地理解气体的特性。
本实验旨在通过对气体定律的实验验证,探究气体的压强、体积和温度之间的关系。
实验一:气体压强与体积的关系实验目的:通过改变气体的体积,观察气体压强的变化,验证气体定律中的波义尔定律。
实验步骤:1. 将气体收集瓶置于水槽中,保证瓶口完全浸没在水中。
2. 使用滴管向气体收集瓶中注入适量的气体,同时记录下气体收集瓶中的水位。
3. 使用活塞缓慢地压缩或释放气体,每次压缩或释放后记录下气体收集瓶中的水位。
4. 根据实验数据计算气体压强与体积的比值。
实验结果与分析:通过实验观察和数据计算,我们可以得出气体压强与体积成反比的结论。
当压缩气体时,体积减小,压强增大;当释放气体时,体积增大,压强减小。
这符合波义尔定律的预期结果。
实验二:气体压强与温度的关系实验目的:通过改变气体的温度,观察气体压强的变化,验证气体定律中的查理定律。
实验步骤:1. 将气体收集瓶置于恒温水槽中,保持温度恒定。
2. 使用滴管向气体收集瓶中注入适量的气体,同时记录下气体收集瓶中的水位。
3. 将气体收集瓶放入不同温度的水槽中,记录下气体收集瓶中的水位。
4. 根据实验数据计算气体压强与温度的比值。
实验结果与分析:通过实验观察和数据计算,我们可以得出气体压强与温度成正比的结论。
当温度升高时,气体分子的平均动能增加,撞击容器壁的频率增加,从而导致压强的增加。
这符合查理定律的预期结果。
实验三:气体体积与温度的关系实验目的:通过改变气体的温度,观察气体体积的变化,验证气体定律中的盖-吕萨克定律。
实验步骤:1. 将气体收集瓶置于恒温水槽中,保持温度恒定。
2. 使用滴管向气体收集瓶中注入适量的气体,同时记录下气体收集瓶中的水位。
3. 将气体收集瓶放入不同温度的水槽中,记录下气体收集瓶中的水位。
气体实验定律
气体实验定律一、气体实验定律1.玻意耳定律(1)内容: 一定质量的气体, 在温度不变的情况下, 它的压强跟体积成反比;或者说压强跟体积的乘积是不变的。
玻意耳定律是实验定律, 不论什么气体, 只要符合压强不太大(和大气压比较)、温度不太低(和室温比较)的条件, 都近似地符合这个定律。
(2)数学表达式: p1V1=p2V2或pV=恒量(3)等温线(P-V图像如图):2.查理定律(1)内容: 体积不变时, 一定质量气体的压强与热力学温度成正比。
查理定律是个实验定律。
不论什么气体, 只要符合压强不太大(和大气压比较)、温度不太低(和室温比较)的条件, 都近似地符合这个定律。
(2)数学表达式:(3)等容线(P-T图像):2.盖·吕萨克定律(1)内容: 压强不变时, 一定质量气体的体积与热力学温度成正比。
盖·吕萨克定律是个实验定律。
不论什么气体, 只要符合压强不太大(和大气压比较)、温度不太低(和室温比较)的条件, 都近似地符合这个定律。
(2)数学表达式:(3)等压线(V-T图像):【典型例题】例 1.一个气泡从水底升到水面时, 它的体积增大为原来的3倍, 设水的密度为ρ=1×103kg/m3, 大气压强p0=1.01×105Pa, 水底与水面的温度差不计, 求水的深度. 取g=10m/s2.例2.要求瓶内氢气在500℃时的压强不超过1atm, 则在20℃下对瓶子充气时, 瓶内压强最多为多少?瓶子的热膨胀不计.例 3.内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中, 用不计质量的活塞封闭压强为1.0×l05Pa、体积为2.0×l0-3m3的理想气体. 现在活塞上方缓缓倒上沙子, 使封闭气体的体积变为原来的一半, 然后将气缸移出水槽, 缓慢加热, 使气体温度变为127℃.(1)求气缸内气体的最终体积;(2)在p-V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化. (大气压强为1.0×l05Pa)【反馈练习】1.两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空, 球形容器的半径为R, 大气压强为p, 使两个半球壳沿图中箭头方向互相分离, 应施加的力F至少为[]A.4πR2pB.2πR2pC.πR2pD.πR2p2、一个气泡从水面下40m深处升到水面上, 假定水的温度一定, 大气压强为76cmHg, 则气泡升到水面时的体积约为原来的[]A.3倍B.4倍C.5倍D.5.5倍3、密闭容器中装有某种理想气体, 当温度从t1=50℃升到t2=100℃时, 气体的压强从p1变化到p2, 则[]A.p2/p1=2B.p2/p1=1/2C.p2/p1=1D.1<p2/p1<24、一定质量的气体, 处于平衡状态I, 现设法使其温度降低而压强增大, 达到平衡状态II, 则[ ]A.状态I时气体的密度比状态II时的大B.状态I时分子的平均动能比状态lI时的入C.状态I时分子间的平均距离比状态II时的大D.状态I时每个分子的动能都比状态II时的分子的平均动能大5、竖直的玻璃管, 封闭端在上, 开口端在下, 中间有一段水银, 若把玻璃管稍倾斜一些, 但保持温度不变, 则:[ ]A.封闭在管内的气体压强增大B、封闭在管内的气体体积增大C.封闭在管内的气体体积减小D.封闭在管内的气体体积不变6.如图所示, 两端开口的U形玻璃管中, 左右两侧各有一段水银柱, 水银部分封闭着一段空气, 己知右侧水银还有一段水平部分, 则:(1)若向右侧管中再滴入少许水银, 封闭气体的压强将.(2)若向左侧管中再滴入少许水银, 封闭气体的压强将, 右侧水银的水平部分长度变7、(1)下图中甲、乙均匀玻璃管中被水银封闭的气体压强分别为P1.P2.P3, 己知大气压为76cmHg, hl=2cm, h2=3cm, 求P1、P2、P3各为多少?(2)如图设气缸的质量为M, 横截面为S, 活塞的质量为m, 当气缸搁于地上时, 里面气体的压强为____. 当通过活塞手柄提起气缸时, 被封闭的气体的压强为____. (已知大气压强为p0)8、盛有氧气的钢瓶, 在室内(17℃)测得瓶内氧气的压强是9.31×106Pa当把钢瓶搬到温度是-13℃的室外时, 测得瓶内氧气的压强变为8.15×106Pa. 试问钢瓶是否漏气?为什么?9、如图所示, 截面积S=0.01m2的气缸内有一定质量的气体被光滑活塞封闭. 已知外界大气压p0=105Pa, 活塞重G=100N. 现将气缸倒过来竖直放置, 设温度保持不变, 气缸足够长. 求气缸倒转后气体的体积是倒转前的几倍?10、如图所示, 一端封闭横截面积均为S、长为b的细管弯成L形, 放在大气中, 管的竖直部分长度为a, 大气压强为P0, 现在开口端轻轻塞上质量为m, 横截面积也为S的小活塞。
气体实验定律及应用答案
第2节气体实验定律及应用知识梳理一、气体分子运动速率的统计分布气体实验定律理想气体1.气体分子运动的特点1分子很小;间距很大;除碰撞外不受力.2气体分子向各个方向运动的气体分子数目都相等.3分子做无规则运动;大量分子的速率按“中间多;两头少”的规律分布.4温度一定时;某种气体分子的速率分布是确定的;温度升高时;速率小的分子数减少;速率大的分子数增多;分子的平均速率增大;但不是每个分子的速率都增大.2.气体的三个状态参量1体积;2压强;3温度.3.气体的压强1产生原因:由于气体分子无规则的热运动;大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力.2大小:气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力.公式:p=错误!.3常用单位及换算关系:①国际单位:帕斯卡;符号:Pa;1 Pa=1 N/m2.②常用单位:标准大气压atm;厘米汞柱cmHg.③换算关系:1 atm=76 cmHg=1.013×105Pa≈1.0×105 Pa.4.气体实验定律1等温变化——玻意耳定律:①内容:一定质量的某种气体;在温度不变的情况下;压强p与体积V成反比.②公式:p1V1=p2V2或pV=C常量.2等容变化——查理定律:①内容:一定质量的某种气体;在体积不变的情况下;压强p与热力学温度T成正比.②公式:错误!=错误!或错误!=C常量.③推论式:Δp=错误!·ΔT.3等压变化——盖—吕萨克定律:①内容:一定质量的某种气体;在压强不变的情况下;其体积V与热力学温度T 成正比.②公式:错误!=错误!或错误!=C常量.③推论式:ΔV=错误!·ΔT.5.理想气体状态方程1理想气体:在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体.①理想气体是一种经科学的抽象而建立的理想化模型;实际上不存在.②理想气体不考虑分子间相互作用的分子力;不存在分子势能;内能取决于温度;与体积无关.③实际气体特别是那些不易液化的气体在压强不太大;温度不太低时都可看作理想气体.2一定质量的理想气体状态方程:错误!=错误!或错误!=C常量.典例突破考点一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地运动而碰撞器壁;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.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.例1.如图中两个汽缸质量均为M;内部横截面积均为S;两个活塞的质量均为m;左边的汽缸静止在水平面上;右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下.两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B;大气压为p0;求封闭气体A、B的压强各多大解析:题图甲中选m为研究对象.p A S=p0S+mg得p A=p0+错误!题图乙中选M为研究对象得p B=p0-错误!.答案:p0+错误!p0-错误!例2.若已知大气压强为p0;在下图中各装置均处于静止状态;图中液体密度均为ρ;求被封闭气体的压强.解析:在甲图中;以高为h的液柱为研究对象;由二力平衡知p气S=-ρghS+p0S所以p气=p0-ρgh在图乙中;以B液面为研究对象;由平衡方程F上=F下有:p A S+p h S=p0Sp气=p A=p0-ρgh在图丙中;仍以B液面为研究对象;有p A+ρgh sin 60°=p B=p0所以p气=p A=p0-错误!ρgh在图丁中;以液面A为研究对象;由二力平衡得p气S=p0+ρgh1S;所以p气=p0+ρgh1答案:甲:p0-ρgh乙:p0-ρgh丙:p0-错误!ρgh丁:p0+ρgh1例3.如图所示;光滑水平面上放有一质量为M的汽缸;汽缸内放有一质量为m的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞;活塞面积为S.现用水平恒力F向右推汽缸;最后汽缸和活塞达到相对静止状态;求此时缸内封闭气体的压强p.已知外界大气压为p0解析:选取汽缸和活塞整体为研究对象;相对静止时有:F=M+ma再选活塞为研究对象;根据牛顿第二定律有:pS-p0S=ma解得:p=p0+错误!.答案:p0+错误!考点二气体实验定律及理想气体状态方程1.理想气体状态方程与气体实验定律的关系错误!=错误!错误!2.几个重要的推论1查理定律的推论:Δp=错误!ΔT2盖—吕萨克定律的推论:ΔV=错误!ΔT3理想气体状态方程的推论:错误!=错误!+错误!+……例4.如图;一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成;两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量为m1=2.50 kg;横截面积为S1=80.0 cm2;小活塞的质量为m2=1.50 kg;横截面积为S2=40.0 cm2;两活塞用刚性轻杆连接;间距保持为l=40.0 cm;汽缸外大气的压强为p=1.00×105 Pa;温度为T=303 K.初始时大活塞与大圆筒底部相距错误!;两活塞间封闭气体的温度为T1=495 K.现汽缸内气体温度缓慢下降;活塞缓慢下移;忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦;重力加速度大小g取10 m/s2.求:1在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间;汽缸内封闭气体的温度;2缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时;缸内封闭气体的压强.解析1设初始时气体体积为V1;在大活塞与大圆筒底部刚接触时;缸内封闭气体的体积为V2;温度为T2.由题给条件得V1=S1错误!+S2错误!①V2=S2l②在活塞缓慢下移的过程中;用p1表示缸内气体的压强;由力的平衡条件得S1p1-p=m1g+m2g+S2p1-p③故缸内气体的压强不变.由盖-吕萨克定律有错误!=错误!④联立①②④式并代入题给数据得T2=330 K⑤2在大活塞与大圆筒底部刚接触时;被封闭气体的压强为p1.在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中;被封闭气体的体积不变.设达到热平衡时被封闭气体的压强为p′;由查理定律;有错误!=错误!⑥联立③⑤⑥式并代入题给数据得p′=1.01×105 Pa⑦答案1330 K 21.01×105 Pa例5.一氧气瓶的容积为0.08 m3;开始时瓶中氧气的压强为20个大气压.某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时;需重新充气.若氧气的温度保持不变;求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天.解析:设氧气开始时的压强为p1;体积为V1;压强变为p22个大气压时;体积为V2.根据玻意耳定律得p1V1=p2V2①重新充气前;用去的氧气在p2压强下的体积为V3=V2-V1②设用去的氧气在p01个大气压压强下的体积为V0;则有p2V3=p0V0③设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为ΔV;则氧气可用的天数为N=V0/ΔV④联立①②③④式;并代入数据得N=4天⑤答案:4天考点三气体状态变化的图象问题一定质量的气体不同图象的比较例6.为了将空气装入气瓶内;现将一定质量的空气等温压缩;空气可视为理想气体.下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是解析:选B.等温变化时;根据pV=C;p与错误!成正比;所以p-错误!图象是一条通过原点的直线;故正确选项为B.当堂达标1.如图所示;一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置;金属圆块A的上表面是水平的;下表面是倾斜的;下表面与水平面的夹角为θ;圆块的质量为M;不计圆块与容器内壁之间的摩擦;若大气压强为p0;则被圆块封闭在容器中的气体的压强p为________.解析:对圆块进行受力分析:重力Mg;大气压的作用力p0S;封闭气体对它的作用力错误!;容器侧壁的作用力F1和F2;如图所示.由于不需要求出侧壁的作用力;所以只考虑竖直方向合力为零;就可以求被封闭的气体压强.圆块在竖直方向上受力平衡;故p0S+Mg=错误!·cos θ;即p=p0+错误!.答案:p0+错误!2.某压缩式喷雾器储液桶的容量是5.7×10-3 m3.往桶内倒入4.2×10-3 m3的药液后开始打气;打气过程中药液不会向外喷出.如果每次能打进2.5×10-4m3的空气;要使喷雾器内药液能全部喷完;且整个过程中温度不变;则需要打气的次数是A.16次B.17次C.20次D.21次解析:选B.设大气压强为p;由玻意耳定律;npV0+pΔV=pV;V0=2.5×10-4m3;ΔV =5.7×10-3m3-4.2×10-3m3=1.5×10-3m3;V=5.7×10-3m3;解得n=16.8次≈17次;选项B正确.3.多选一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程;其中bc的延长线通过原点;cd垂直于ab且与水平轴平行;da与bc平行;则气体体积在A.ab过程中不断增大B.bc过程中保持不变C.cd过程中不断增大D.da过程中保持不变解析:选AB.首先;因为bc的延长线通过原点;所以bc是等容线;即气体体积在bc过程中保持不变;B正确;ab是等温线;压强减小则体积增大;A正确;cd是等压线;温度降低则体积减小;C错误;连接aO交cd于e;如图所示;则ae是等容线;即V a=V e;因为V d<V e;所以V d<V a;da过程中体积不是保持不变;D错误.4.已知湖水深度为20 m;湖底水温为4 ℃;水面温度为17 ℃;大气压强为1.0×105Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时;其体积约为原来的取g=10 m/s2;ρ水=1.0×103 kg/m3A.2.8倍B.8.5倍C.3.1倍D.2.1倍解析:选C.一标准大气压约为10 m高的水柱产生的压强;所以气泡在湖底的压强p1约为3.0×105Pa;由理想气体状态方程得;错误!=错误!;而T1=4+273K=277 K;T2=17+273K=290 K;温度基本不变;压强减小为原来的错误!;体积扩大为原来的3倍左右;C项正确.5.如图所示;上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置;横截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底60 cm 处设有a、b两限制装置;使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上;缸内气体的压强为p0p0=1.0×105 Pa为大气压强;温度为300 K.现缓慢加热汽缸内气体;当温度为330 K时;活塞恰好离开a、b;当温度为360 K时;活塞上移了4 cm.g 取10 m/s2.求活塞的质量和物体A的体积.解析:设物体A的体积为ΔV;T1=300 K;p1=1.0×105Pa;V1=60×40 cm3-ΔV;T2=330 K;p2=错误!Pa;V2=V1;T3=360 K;p3=p2;V3=64×40 cm3-ΔV.由状态1到状态2为等容过程;则错误!=错误!;代入数据得m=4 kg.由状态2到状态3为等压过程;则错误!=错误!;代入数据得ΔV=640 cm3.答案:4 kg 640 cm3。
气体试验定律
气体试验定律一、气体实验定律概述1. 玻意耳定律- 内容:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成反比。
- 表达式:pV = C(C是常量,与气体的种类、质量、温度有关)。
- 适用条件:气体质量一定且温度不变。
例如,用注射器封闭一定质量的空气,缓慢推动或拉动活塞改变体积,同时测量压强,会发现压强与体积的乘积近似为定值。
2. 查理定律- 内容:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T 成正比。
- 表达式:(p)/(T)=C(C是常量,与气体的种类、质量、体积有关)。
- 适用条件:气体质量一定且体积不变。
将一定质量的气体密封在一个刚性容器(如烧瓶)中,对容器加热或冷却,测量不同温度下的压强,会发现压强与温度的比值近似为定值。
这里的温度必须是热力学温度(T = t+273.15K,t为摄氏温度)。
3. 盖 - 吕萨克定律- 内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,体积V与热力学温度T 成正比。
- 表达式:(V)/(T)=C(C是常量,与气体的种类、质量、压强有关)。
- 适用条件:气体质量一定且压强不变。
例如,将一个带有活塞且活塞可自由移动的容器中的气体加热,保持压强不变(活塞可自由移动以平衡外界压强),测量不同温度下的体积,会发现体积与温度的比值近似为定值。
二、图像表示1. 玻意耳定律图像- 在p - V图像中,一定质量温度不变的气体的图像是双曲线的一支。
因为pV = C,p=(C)/(V),这是反比例函数的形式。
- 在p-(1)/(V)图像中,是过原点的直线,因为p = C×(1)/(V),斜率k = C。
2. 查理定律图像- 在p - T图像中,一定质量体积不变的气体图像是过原点的直线,因为(p)/(T)=C,p = C× T,斜率k = C。
3. 盖 - 吕萨克定律图像- 在V - T图像中,一定质量压强不变的气体图像是过原点的直线,因为(V)/(T)=C,V = C× T,斜率k = C。
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。
气体的三大实验定律知识点精解
气体的三大实验定律知识点精解1.玻意耳-马略特定律(1)等温变化温度不变时,一定质量的气体的压强随着体积的变化而变化,把这种变化叫做等温变化。
英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自独立地用实验研究了一定质量的气体在温度不变时,压强与体积的数量关系。
他们用如图3-3所示装置来研究的,为了保持温度不变,在移动B管时进行很缓慢。
玻璃管A和B用一条橡皮管相连,打开A管上端阀门a,向B管注入水银,关闭a,此时A管中封闭了一定质量的气体,A中气体压强与大气压相等。
把B 管缓慢提高,则A管气体的体积就减小,B管水银柱就升高;同样,把B管缓慢放低,则气体的体积就增大,B管水银柱比A管的低。
实验表明,在温度不变的条件下,气体的体积缩小到原来的几分之一,它的压强就增大到原来的几倍,反之亦然。
换用其他气体做这个实验,都得到如下结论:(2)玻-马定律温度不变时,一定质量的气体的压强跟它的体积成反比。
这个结论叫做玻-马定律。
用公式表示为或P1V1=P2V2,即PV=恒量。
玻-马定律也可以叙述为:温度不变时,一定质量的气体的压强跟它的体积的乘积是不变的。
(3)等温图线如图3-4所示,用横轴表示气体的体积V,用纵轴表示气体的压强P。
在P-V 图上,等温线是双曲线的一支。
【说明】对玻-马定律应注意如下几点:①研究对象的质量一定,温度保持不变。
②PV=恒量,这个恒量对给定的质量、温度是不变的。
但对不同的温度和质量,这个恒量是不同的,也就恒量不恒。
③在图3-4中,T2>T1。
④由于ρ=m/V,则玻-马定律的密度表达式为⑤适用条件:常温常压的气体。
2.查理定律(1)等容变化气体在体积不变的情况下发生的变化叫做等体积变化,也叫等容变化。
1787年法国科学家查理,在保持气体的体积不变时,通过实验研究,得出如下结论:(2)查理定律一定质量的气体,在体积保持不变的情况下,温度每升高(或降低)1℃,增加(或减小)的压强等于它在0℃时压强的1/273。
理想气体实验定律
A.T1>T2 B.T1=T2 C.T1<T2 D.无法判断 小结:在p-V图中,p与V的大小可直接由坐标轴上比较得出,而T的大小由 p、V的乘积决定,p、V乘积值大的,T大。
例2 图5是一定质量理想气体在p-T图中体积分别为V1、V2、V3的三条等容图线, 由此图象可知V1、V2、V3之间的关系是________。
三)、压强
气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强. 在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,符号是Pa.其他如:
标准大气压 毫米汞柱等
问题:怎么样研究P.T.V三者关系?
控制变量法
二、气体的三大实验定律: 1.玻马定律:
⑴质量一定气体,保持温度不变,研究压强和体积的
关系(等温过程)
实验:用活塞封闭一定质量的气体
持温度不变,让体积膨胀③先保持温度不变,使 体积膨胀,再保持体积不变,使气体升温 ④先
保持温度不变,压缩气体,再保持体积不变,使 气体降温。可以断定( )
▪ A.①、②不可能
B.③、④不可能
▪ C.①、③不可能 可能
D.①、②、③、④都
▪ 例4. 如图6所示,在V-T图中A、B两点表示一定 质量的理想气体的两个状态(pA,VA,TA)和 (pB,VB,TB),则可从图中得出: PA______PB;VA______VB;TA______TB。 (填“>”、“=”或“<”)
体积______;温度______;在BC过程中:压强______;体积______;温度
______;在CA过程中:压强______;体积______;温度______;(以上空填
高考物理重要知识点:气体实验定律
高考物理重要知识点:气体实验定律气体实验定律即关于气体热学行为的5个基本实验定律,下面是高考物理重要知识点:气体实验定律,希望对考生有帮助。
一、气体的状态参量一定质量m的某种(摩尔质量M一定)理想气体可以用力学参量压强(p)、几何参量体积(V)和热学参量温度(T)来描述它所处的状态,当p、V、T一定时,气体的状态是确定的,当气体状态发生变化时,至少有两个参量要发生变化.1.压强(p)我们学过计算固体压强的公式p=F/S,计算液体由于自重产生的压强用p=ρgh,那么(1)对密闭在容器中的一定质量的气体的压强能否用上述公式计算呢?(2)密闭气体的压强是如何产生的呢?和什么因素有关?(3)密闭气体的压强如何计算呢?二、气体的实验定律提问:(1)气体的三个实验定律成立的条件是什么?(2)主要的实验思想是什么?很好,我们要会用文字、公式、图线三种方式表述出气体实验定律,更要注意定律成立的条件.(1)一定质量的气体,压强不太大,温度不太高时.(2)控制变量的方法.对一定质量的某种气体,其状态由p、V、T三个参量来决定,如果控制T不变,研究p-V间的关系,即得到玻-马定律;如果控制V不变,研究p-T间的关系,即得到查理定律;如果控制p不变,研究V-T间的关系,即得到盖·吕萨克定律.1.等温过程——玻-马定律(1)表达式: p1V1=p2V22.等容过程——查理定律(1)内容:提问:法国科学家查理通过实验研究,发现的定律的表述内容是什么?把查理定律“外推”到零压强而引入热力学温标后,查理定律的表述内容又是什么?内容:一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度每升高(或降低) 1℃,增加(或减少)的压强等于它0℃时压强的1/273.一定质量的气体,在体积不变的情况下,它的压强和热力学温标成正比.3.等压变化——盖·吕萨克定律(1)内容:(2)表达式:内容:一定质量的气体,在压强不变的情况下,它的体积和热力学温标成正比.高考物理重要知识点:气体实验定律就为大家分享到这里,更多精彩内容请关注。
气体实验三大定律
气体实验三大定律
气体实验三大定律是研究气体热力学规律的基础,它们分别是波义耳-马略特定律、
查理定律、盖-吕萨克定律。
本文将对这三大定律逐一进行介绍。
1. 波义耳-马略特定律
波义耳-马略特定律也称为温度定律,它指出:在等压下,气体的体积与温度成正比,即V/T为常数。
该定律的提出者是达尔文的老师波义耳和他的学生马略特,在1824年的一次会议上首次发表了这一规律。
波义耳-马略特定律实验的具体方法是:通过测量同一气体在不同温度下的体积变化,得到V/T的比值始终保持不变。
这个定律的意义在于,它为温度和气体体积之间的关系提
供了一个简单的数学表达式,为热力学的发展打下了坚实的基础。
2. 查理定律
查理定律也称为等压定律,它指出:在恒定压力下,气体的体积与温度成正比,即
V/T为常数。
该定律由法国科学家约瑟夫·路易·盖-吕萨克研究气体的性质时,通过实验发现的。
3. 盖-吕萨克定律
盖-吕萨克定律实验的原理是:将气体密封在一个可变大小的容器中,通过改变容器
的体积,测量不同体积下气体的压力,得出P*V的比值始终保持不变。
盖-吕萨克定律在现代化学中有着广泛的应用,可以应用于酸碱反应、氧化还原反应等方面的化学计算。
以上就是气体实验三大定律的详细介绍。
这三大定律不仅为气体热力学的发展奠定了
基础,也为各种领域的科学研究提供了重要的理论支持。
高中物理中的气体实验定律总结
高中物理中的气体实验定律总结在高中物理的学习中,气体实验定律是一个重要的知识点。
理解和掌握这些定律对于我们解决与气体相关的问题至关重要。
下面就让我们一起来深入探讨一下高中物理中常见的气体实验定律。
一、玻意耳定律玻意耳定律描述了一定质量的气体,在温度不变的情况下,其压强与体积之间的关系。
简单来说,如果气体的温度保持不变,当气体的体积增大时,压强就会减小;反之,当体积减小时,压强就会增大。
我们可以用数学表达式来表示玻意耳定律:pV =常量(其中 p 表示压强,V 表示体积)。
为了更好地理解这个定律,我们可以想象一个注射器。
当我们缓慢地往外拉注射器的活塞,使注射器内气体的体积增大,这时我们会感觉到气体的压强变小。
同样,如果我们用力将活塞往里推,气体的体积减小,压强就会增大。
玻意耳定律在实际生活中有很多应用。
比如,汽车轮胎的充气就是一个典型的例子。
在充气过程中,如果轮胎内气体的温度不变,随着充入气体的增多,轮胎内气体的体积增大,压强也会相应增大,直到达到轮胎所能承受的最大压强。
二、查理定律查理定律研究的是一定质量的气体,在体积不变的情况下,压强与温度之间的关系。
当气体的体积固定不变时,温度升高,压强增大;温度降低,压强减小。
其数学表达式为:p/T =常量(其中 p 表示压强,T 表示热力学温度)。
举个例子,冬天的时候我们会觉得自行车轮胎的气瘪了一些,这是因为温度降低,在轮胎体积不变的情况下,轮胎内气体的压强减小了。
在工业生产中,查理定律也有着重要的应用。
例如,在一些需要控制气体压强的设备中,通过调节气体的温度,可以达到控制压强的目的。
三、盖吕萨克定律盖吕萨克定律关注的是一定质量的气体,在压强不变的情况下,体积与温度之间的关系。
当压强保持不变时,温度升高,体积增大;温度降低,体积减小。
数学表达式为:V/T =常量(其中 V 表示体积,T 表示热力学温度)。
我们可以想象一个热气球,当热气球内气体的压强不变时,加热气体使其温度升高,气体的体积就会膨胀,从而使热气球上升。
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气体实验定律★1.关于温度,下列说法中正确的是( ).【1】(A)气体的温度升高1℃,也可以说温度升高1K;温度下降5K,也就是温度下降5℃(B)温度由摄氏温度t升至2t,对应的热力学温度由T升至2T(C)绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时,用实验方法测出的温度(D)随着人类制冷技术的不断提高,总有一天绝对零度会达到★2.一定质量的气体在等温变化过程中,下列物理量中将发生变化的是( ).【1】(A)分子的平均动能(B)单位体积内的分子数(C)气体的压强(D)分子总数★★3.一定质者的气体在等容变化过程中.温度每升高1℃,压强的增加等于它在300K时压强的( ).【2】(A)1/27 (B)1/273 (C)1/300 (D)1/573★★4.下列关于盖·吕萨克定律的说法中正确的是( ).【2】(A)对于一定质量的理想气体,在保持压强不变的情况下,温度每升高1℃时,其体积的增量是温度升高前体积的1/273(B)对于一定质量的理想气体.在保持压强不变的情况下,温度每升高1℃时,其体积的增量是它在0℃时体积的1/273(C)对于一定质量的气体,在保持压强不变的情况下,其体积与温度成止比(D)对于一定质量的气体,在保持压强不变的情况下,其体积与热力学温度成正比★★5.如图所示,将一只倒置的试管竖直地插入容器内,试管内原有的空气被压缩,此时,试管内外水面的高度差为h,若使试管插入水中的深度增大一些,则试管内外水面的高度差将( ).(1990年上海高考试题)【2.5】(A)增大(B)减少(C)保持不变(D)无法确定★★6.如图所示,密封的U形管中装有水银,左、右两端都封有空气,两水银面的高度差为h.把U形管竖直浸没在热水中,高度差将( ).【3】(A)增大(B)减小(C)不变(D)两侧空气柱的长度未知,不能确定★★7.在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来,主要原因是( ).(2001年上海理科综合试题)【2】(A)软木塞受潮膨胀(B)瓶口因温度降低而收缩变小(C)白天气温升高,大气压强变大(D)瓶内气体因温度降低而压强减小★★8.人们常常用充气泵为金鱼缸内的水补充氧气,右图所示为充气泵气室的工作原理图.没大气压强为p0,气室中的气体压强为p,气通过阀门S1、S2与空气导管相连接,下列选项中正确的是( ).(A)当橡皮碗被拉伸时,p>p0,S1关闭S2开通(B)当橡皮碗被拉伸时,p<p0,S1关闭,S2开通(C)当橡皮碗被压缩时,p>p0,S1关闭,S2开通(D)当橡皮碗被压缩时,p<p0,S1关闭,S2开通★★9.我国民间常用”拔火罐”来治疗某些疾病,即用一个小罐将纸燃烧后放入罐内,然后迅速将火罐开口端紧压在人体的皮肤上,待火罐冷却后,火罐就紧紧地被”吸”在皮肤上,试用气体的有关性质解释这个现象.【4】.★★★10.如图所示,轻弹a管(上端封闭,下端开口).使两段水银柱及被两段水银柱封闭的空气柱合在一起.若此过程中温度不变,水银柱与管壁密封很好,则b管水银柱的下端而A′与原来a管水银柱的下端面A相比,将( ).(A)在同一高度(B)稍高(C)稍低(D)条件不足,无法判断★★★11.气压式保温瓶内密封空气体积为V,瓶内水面与出水口的高度差为h,如图所示.设水的密度为ρ,大气压强为p0,欲使水从出水口流出,瓶内空气压缩量ΔV至少为__________.【4】★★★12.房间里气温升高3℃时,房间内的空气将有1%逸出到房间外,由此可计算出房间内原来的温度是________℃.【4.5】★★★13.活塞式气泵是利用气体体积膨胀来降低气体压强的.已知某贮气筒的容积为V,气泵每抽一次,抽出的气体体积为V′=V/2.设抽气过程中温度不变,贮气筒内原来气体的压强为p0,则对它抽气三次后,贮气筒内气体压强变为多少?【5】★★★14.氧气瓶在车间里充气时,压强达1.5×107Pa,运输到工地上发现压强降为1.35×107Pa,已知车间里的温度为27℃,工地上的温度为-3℃,试判断氧气瓶在运输途中是否漏气(氧气瓶本身的热膨胀忽略不计).【5】★★★15.一个容积为5L的没有气的篮球,用横截面积为5cm2、冲程为25cm的打气筒打气,在打第81次时,打气筒中活塞至少下压多少才能使空气进入篮球(设打气过程中气体的温度保持不变,p0=76cmHg)?【6】★★★16.如图所示,圆柱形气缸倒置在水平粗糙的地面上,气缸内部封有一定质量的空气,气缸质量为10㎏,缸壁厚度可不计,活塞质量为5㎏,其横截面积为50cm2,活塞与缸壁间的摩擦不计.当缸内气体温度为27℃时,活塞刚好与地面相接触,但对地面无压力.现对气缸传热,使缸内气体温度升高.问:当气缸对地面无压力时,缸内气体温度是多少℃(已知大气压强p0=1.0×105Pa)?【6】★★★17.如图所示,上端开口的圆柱形气缸竖直放置,横截面积为0.2m2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内.温度为300K时,活塞离气缸底部的高度为0.6m.将气体加热到330K时,活塞上升了0.05m,不计摩擦力及固体体积的变化.求物体A的体积★★★19.有一组同学对温度计进行了专题研究.他们通过查阅资料得知17世纪时伽利略曾设计过一个温度计,其结构为:一麦秆粗细的玻璃管,一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端竖直插在水槽中,并使玻璃管内吸入一段水柱.根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度.为了研究”伽利略温度计”,同学们按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置,图中A为一小塑料瓶,B为一吸管,通过软木塞与A连通,管的下端竖直插在大水槽中,使管内外水面有一高度差h,然后进行实验研究:(1)在不同温度下分别测出对应的水柱高度h,记录的实验数据如下表所示.根据表中数据计算相邻两次测量水柱的高度差,并填入表内的空格.由此可得结论:①当温度升高时,管内水柱高度h将_______(选填”变大”、”变小”或”不变”).②水柱高度h随温度的变化而______(选填”均匀”或”小均匀”)变化.试从理论上分析并证明结沧②的正确性(提示:管内水柱产生的压强远远小于一个大气压).__________________________________________________________________________.(2)通过实验,同学们发现用”伽利略温度计”来测温度,还存在一些不足之处,其中主要的不足之处有:①_________________________________________________.②_________________________________________________.★★★★21.宇宙飞船密封舱内有一水银气压计,起飞时舱内温度为0℃,气压计示数相当于76cmHg所产生的压强,在飞船以a=9.8m/s2匀加速上升过程中(飞船离地面尚不太高),舱内温度为27.3℃,压强计示数相当于________cm高水银柱所产生的压强.【7】★★★★22.如图所示,一个粗细均匀的圆筒.B端用塞子塞住,A端可用一无摩擦滑动的活塞封闭,筒壁C处有一小孔,小孔距B端25cm.现向B端缓慢移动活塞,若大气压强为1.0×105Pa,筒内壁的横截面积为1.2cm2,塞子与筒壁间的最大静摩擦力为18N,温度保持不变.要使塞子不会被顶出,活塞推到离B端的距离不得小于多少?【6】★★★★23.如图所示为测定肺活量的装置示意图,图中A为倒扣在水中的开口圆筒,测量前尽量排尽其中的卒气.测量时被测者尽力吸足空气,再通过B将空气呼出,呼出的空气通过气管进入A内,使A浮起.已知圆筒A的质量为,m、横截面积为S、大气压强为p0,水的密度为ρ,圆筒浮出水面的高度为h,则被测者的肺活量有多大?【8】★★★★24.如图所示,截面均匀的U形玻璃细管两端都开口,玻璃管足够长,管内有两段水银柱封闭着一段空气柱.若气体温度是27℃时,空气柱在U形管的左侧.A、B两点之间封闭着的空气柱长为15cm,U形管底长CD=10cm,AC高为5cm.已知此时的大气压强为75cmHg.(1)若保持气体的温度不变,从U形管左侧管口处缓慢地再注入25cm长的水银柱,则管内空气柱长度为多少?(2)为了使这段空气柱长度恢复到15cm,且回到A、B两点之间.可以向U形管再注入一些水银,且可改变气体的温度,应从哪一侧管口注人多长水银柱?气体的温度变为多少?【10】★★★★25.图中的竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长.粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气,气柱长l=20cm.活塞A上方的水银深H=10cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计.用外力向上托住活塞B,使之处于平衡状态.水银面与粗筒上端相平.现使活塞B缓慢上移,直至水银的一半被推入细筒中,求活塞B上移的距离.设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强p0=75cmHg.★★★★26.活塞把密闭气缸分成左、右两个气室,每窒各与U形管压强计的一臂相连,压强计的两臂截面处处相同.U形管内盛有密度为ρ=7.5×102㎏/m3的液体.开始时左、右两气室的体积都为V0=1.2×10-2m3.,压强都为p0=4.0×103Pa,且液体的液面处在同一高度,如图所示.现缓缓向左推进活塞,直到液体在U形管中的高度差h=40cm.求此时左、右气室的体积V1、V2.假定两气室的温度保持不变,计算时可以不计U形管和连接管道中气体的体积,g取10m/s2.★★★★27.如图所示,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成.活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动.A、B的质量分别为m A=12㎏,m B=8.0㎏,横截面积分别为=4.0×10-2m.,S H=2.0×10-2m2.一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间,S活塞外侧大气压强p0=1.0×l05Pa.(1)气缸水平放置达到如图(a)所示的平衡状态,求气体的压强.已知此时气体的体积V1=2.0×10-2m3.现保持温度不变,将气缸竖直放置,达到平衡后如图(b)所示.与图(a)相比,活塞在气缸内移动的距离l为多少?重力加速度g取10m/s2.★★★★28.在如图所示的装置中,A、B和C为内径相等的玻璃管,它们都处于竖直位置.A、B两管的上端等高,管内装有水,A管上端封闭,管内密封部分气体,B管上端开口,C管中水的下方有活塞顶住.A、B、C三管由内径很小的细管连接在一起.开始时,A管中气柱长度L A=3.0m,B 管中气柱长度L B=2.0m,C管中水柱长度L0=3.0m,整个装置处于平衡状态.现将活塞缓慢向上顶,直到C管中的水伞部被顶到上面的管中,求此时A管小气柱的长度.已知大气压强p=1.0×105Pa,计算时重力加速度g取10m/s2.。