选修3-3《气体》题型归类

选修33《气体》题型归类

一、气体压强得计算

一、液体封闭得静止容器中气体得压强

1、知识要点

(1)液体在距液面深度为h处产生得压强:(式中表示液体得密度)。

(2)连通器原理:在连通器中,同种液体得同一水平面上得压强相等;

2、典型

例1 如图1、2、3、4玻璃管中都灌有水银,分别求出四种情况下被封闭气体A得压强(设大气压强)。

练习:1如图所示,粗细均匀得竖直倒置得U型管右端封闭,左端开口插入水银槽中,封闭着两段空气柱1与2。已知h1=15cm,h2=12cm,外界大气压强p0=76cmHg,求空气柱1与2得压强。

2有一段12cm长汞柱,在均匀玻璃管中封住了一定质量得气体。如图所示。若管中向上将玻璃管放置在一个倾角为30°得光滑斜面上。在下滑过程中被封闭气体得压强(设大气压强为P0=76cmHg)为( )

A、 76cmHg

B、 82cmHg

C、 88cmHg

D、 70cmHg

二、活塞封闭得静止容器中气体得压强

1、解题得基本思路

(1)对活塞(或气缸)进行受力分析,画出受力示意图;

(2)列出活塞(或气缸)得平衡方程,求出未知量。

注意:不要忘记气缸底部与活塞外面得大气压。

2、典例

例2如图5所示,一个横截面积为S得圆筒形容器竖直放置,金属圆板A得上表面就是水平得,下表面就是倾斜得,下表面与水平面得夹角为θ,圆板得质量为M。不计圆板与容器内壁之间得摩擦。若大气压强为P0,则被圆板封闭在容器中得气体压强P等于( )

A、B、

C、D、

练习:1如图所示,活塞质量为m,缸套质量为M,通过弹簧吊在天花板上,气缸内封住了一定质量得空气,而活塞与缸套间无摩擦,活塞面积为S,则下列说法正确得就是( ) (P0为大气压强)

A、内外空气对缸套得总作用力方向向上,大小为Mg

B、内外空气对缸套得总作用力方向向下,大小为mg

C、气缸内空气压强为P0Mg/S

D、气缸内空气压强为P0+mg/S

2、如图7,气缸由两个横截面不同得圆筒连接而成。活塞A、B被轻刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动。A、B得质量分别为mA=12kg,mB=8、0kg,横截面积分别为SA=4、0×

10－2m2,SB=2、0×10－2m2。一定质量得理想气体被封闭在两活塞之间。活塞外侧大气压强P0=1、0×105Pa。

(1)气缸水平放置达到如图7所示得平衡状态,求气体得压强。

(2)现将气缸竖直放置,达到平衡后。求此时气体得压强。取重力加速度g=10m/s2。

二、图像类问题

一定质量得理想气体状态变化时,可以用图像表示气体状态得变化过程。应用图像解题,形象、直观、思路清晰,既能达到化难为易得目得,又能训练学生灵活多变得思维能力。

1、利用图像判断气体状态变化过程, 与能得转化与守恒定律判断气体做功、热传递及气体内能得变化

例1一定质量得理想气体,温度经过不同状态变化回到初始状态温度,可能得过程就是:

A、先等压膨胀,后等容降压

B、先等压压缩,后等容降压

C、先等容升压,后等压膨胀

D、先等容降压,后等压膨胀

例2一定质量得理想气体沿如图所示箭头方向发生状态变化,则下列说法正确得就是:

A、ab过程放热,内能减少

B、bc过程吸收得热量多于做功值

图3

C、ca过程内能一直不变

D 、完成一个循环过程,气体放出热量

【练习】

1、一定质量得理想气体状态变化得pT 图像如图所示,由图像可知( )、

(A)气体在a 、b 、c 三个状态得密度ρa ＜ρc ＜ρb

(B)在a→b 得过程中,气体得内能增加

(C)在b→c 得过程中,气体分子得平均动能增大

(D)在c→a 得过程中,气体放热

2、一定质量得理想气体得状态变化过程如图中直线段AB 所示,C 就是AB 得中点,则( )、

(A)从状态A 变化到状态B 得过程中,气体得内能保持不变

(B)从状态A 变化到状态B 得过程巾,气体得温度先升高后降低

(C)从状态A 变化到状态C,气体一定吸热

(D)从状态A 变化到状态B 得整个过程,气体一定吸热

2、图像与规律得转换, 图像与图像之间得转换、

通过对物理图像得分析,根据图像提供得物理信息,我们可以将图像反映得物理过程“还原”成数学公式,而达到快捷、准确得解题目得。理想气体状态变化得过程,可以用不同得图像描述,已知某个图像,可以根据这一图像转换成另一图像。如由PV 图像变成PT 图像或VT 图像。

例3 使一定质量得理想气体按图6中箭头所示得顺序变化,图中BC 就是一段以纵轴与横轴为渐近线得双曲线。(1)已知气体在状态A 得温度T A =300K,求气体在状态B 、C 与D 得温度各就是多少。(2)将上述状态变化过程在VT 中用图线表示出来(图中要标明A 、B 、C 、D 四点,并且要画箭头表示变化得方向)。说明每段图线各表示什么过程。

例4 如图就是一定质量得理想气体由状态A 经过状态B 变为状态C 得VT 图象.已知气体在状态A 时得压强就是1、5×105Pa 、

(1)说出A 到B 过程中压强变化得情形,并根据图像提供得信息,计算图中T A 得温度值.

(2)请在图乙坐标系中,作出由状态A 经过状态B 变为状态C 得PT 图像,并在图线相应位置上标出字母A 、B 、C .如果需要计算才能确定有关坐标值,请写出计算过程.

【练习】 1、如图

放置得汽缸内壁厚度不计,在A 、B 有限制装置,使活塞、B 之间运动,B 左面汽缸得容积为V 0,A 、B 之间得容积为0、1V 0。开始时活塞在B 处,缸内气体得压强为0、9p 0(p 0为大气压强),温度为297K,现缓慢加热汽缸内气体,直至399、3K 。求: (1)

活塞刚离开B 处时得温度T B ;

(2)缸内气体最后得压强p ;

(3)在右图中画出整个过程得pV 图线。 2、一定量得理想气体与两种实际气体I 、II 在标准大气压下做等压变化时得V －T 关系如

图(a)所示,图中V '－V 0V 0－V '' ＝12

。用三份上述理想气体作为测温物质制成三个相同得温度计,然后将其中二个温度计中得理想气体分别换成上述实际气体I 、II 。在标准大气压下,当环境温度为T 0时,三个温度计得示数各不相同,如图(b)所示,温度计(ii)中得测温物质应为实际气体________(图中活塞质量忽略不计);若此时温度计(ii)与(iii)得示数分别为21︒C 与24︒C,则此时温度计(i)得示数为________︒C;可见用实际气体作为测温物质时,会产生误差。为减小在T 1－T 2范围内得测量误差,现针对T 0进行修正,制成如图(c)所示得复合气体温度计,图中无摩擦导热活塞将容器分成两部分,在温度为T 1时分别装入适量气体I 与II,则两种气体体积之比V I :V II 应为________。

三、综合计算问题

甲 1.2p 1.1p 0.9p 0.9V 0 V 0 1.1V 0 1.2V 0 V