1、第八章 气 体第1节 气体的等温变化固知识、要点梳理 练能力、课后提升 固知识、要点梳理要点一 探究气体等温变化的规律1气体状态参量:气体的三个状态参量为压强 p、1 _、温度 T.2等温变化:一定质量的气体,在温度不变的条件下其2 _与体积的变化关系体积V压强3实验探究实验器材铁架台、3 _、气压计等研究对象(系统)注射器内被封闭的 4 _数据收集压强由气压计读出,空气柱体积(长度)由5 _读出注射器空气柱刻度尺数据处理以压强 p 为纵坐标,以体积的倒数为横坐标作出p-1V图象图象结果p-1V图象是一条过原点的 6 _实验结论压强跟体积的倒数成 7 _,即压强与体积成8 _直线正比反比4.封
2、闭气体压强的求解方法(1)容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算取等压面法根据同种液体在同一水平液面处压强相等,在连通器内灵活选取等压面由两侧压强相等列方程求解压强例如,图中同一液面 C、D 处压强相等,则 pAp0ph.力平衡法选与封闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分析,由 F 合0 列式求气体压强(2)容器加速运动时封闭气体压强的计算当容器加速运动时,通常选与气体相关联的液柱、汽缸或活塞为研究对象,并对其进行受力分析,然后由牛顿第二定律列方程,求出封闭气体的压强如图所示,当竖直放置的玻璃管向上加速运动时,对液柱受力分析有:pSp0Smgma得 pp0mgaS.1(多选)“
3、探究气体等温变化的规律”的实验装置如图所示,下列说法正确的是()A实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化B实验中为找到体积与压强的关系,一定要测量空气柱的横截面积C为了减小实验误差,可以在柱塞上涂润滑油,以减小摩擦D处理数据时采用 p-1V图象,是因为 p-1V图象比 p-V 图象更直观解析:选 AD 本实验采用的方法是控制变量法,所以要保持被封闭气体的质量和温度不变,A 正确;由于注射器的横截面积不变,所以只需测出空气柱的长度即可,B 错误;涂润滑油的主要目的是防止漏气,使被封闭气体的质量不发生变化,不是为了减小摩擦,C 错误;p 与 V 成反比,p-1V图象是一条过原点的直线,而
4、 p-V 图象是双曲线的一支,所以 p-1V图象更直观,D 正确2(2019北京十二中期末考试)一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中,管竖直放置时,管内水银面比管外高 h cm,上端空气柱长为 L cm,如图所示,已知大气压强为 H cmHg,下列说法正确的是()A此时封闭气体的压强是(Lh)cmHgB此时封闭气体的压强是(Hh)cmHgC此时封闭气体的压强是(Hh)cmHgD此时封闭气体的压强是(HL)cmHg解析:选 B 设大气压强为 p0,利用等压面法,选管外水银面为等压面,则封闭气体的压强 p 满足 pphp0,得 pp0ph(Hh)cmHg,故 B 正确要点二 玻意耳定律1内容:一定质量的
5、某种气体,在温度不变的情况下,压强 p 与体积 V 成 9 _2公式:10 _C(常量)或 p1V1 11 _.3适用条件:气体 12 _不变、温度不变反比pVp2V2质量4应用玻意耳定律的思路和方法(1)确定研究对象,并判断是否满足玻意耳定律成立的条件(2)确定始末状态及状态参量(p1、V1、p2、V2)(3)根据玻意耳定律列方程 p1V1p2V2 代入数值求解(注意各状态参量要统一单位)(4)注意分析题目中的隐含条件,必要时还应由力学或几何知识列出辅助方程(5)有时要检验结果是否符合实际,对不符合实际的结果要舍去3各种卡通形状的氢气球,受到孩子们的喜欢,特别是年幼的小孩,小孩一不小心松手,
6、氢气球会飞向天空,上升到一定高度会胀破,是因为()A球内氢气温度升高B球内氢气压强增大C球外空气压强减小D以上说法都不正确解析:选 C 气球上升时,由于高空处空气稀薄,球外气体的压强减小,球内气体要膨胀,到一定程度时,气球就会胀破4.如图所示,一粗细均匀、导热良好、装有适量水银的 U 形管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭长 l120 cm 气柱,两管中水银面等高现将右端与一低压舱(未画出)接通,稳定后右管水银面高出左管水银面 h10 cm.环境温度不变,大气压强 p075 cmHg,求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)解析:设 U 形管横截面积为 S,则初始状态左端封闭气柱体积可记
7、为 V1l1S,由两管中水银面等高,可知初始状态其压强为 p0.当右管水银面高出左管 10 cm 时,左管水银面下降 5 cm,气柱长度增加 5 cm,此时气柱体积可记为 V2(l15 cm)S,右管低压舱内的压强记为 p,则左管气柱压强 p2p10 cmHg,根据玻意耳定律得:p0V1p2V2即 p0l1S(p10 cmHg)(l15 cm)S代入数据,解得 p50 cmHg.答案:50 cmHg要点三 气体等温变化的p-V图象1概念:如图,一定质量的理想气体的 p-V 图线的形状为13 _,它描述的是温度不变时的 p-V 关系,称为等温线双曲线2等温变化的两种图象比较图象内容 p-1V图线
8、p-V 图线图线特点物理意义一定质量的气体,温度不变时,p 与1V成正比,在 p-1V图象上的等温线应是过原点的直线一定质量的气体,在温度不变的情况下,p 与 V 成反比,因此等温过程的 p-V图线是双曲线的一支温度高低直线的斜率为 p 与 V 的乘积,斜率越大,pV 乘积越大,温 度 就 越 高,图 中T2T1一定质量的气体,温度越高,气体压强与体积的乘积必然越大,在 p-V 图上的 等 温 线 就 越 高,图 中T2T15(多选)如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线,则下列说法正确的是()A从等温线可以看出,一定质量的气体在发生等温变化时,其压强与体积成反比B一定质量的气体,在
9、不同温度下的等温线是不同的C由图可知 T1T2D由图可知 T1T2解析:选 BD 从图线中只能看出 p 与 V 成负相关关系,并不一定是反比关系,A 错误;从图中可以看到两个温度下的等温线就是不同的,B 正确;对于一定质量的气体,温度越高,等温线的位置就越高,C 错误,D 正确6(多选)如图所示,p 表示压强,V 表示体积,T 为热力学温度,下图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是()解析:选 AB A 图中可以直接看出温度不变;B 图说明 p1V,即 pV常量,是等温过程;C 图是双曲线,但横坐标不是体积 V,不是等温线;D 图的 p-V 图线不是双曲线,故也不是等温.练能力、课后提升 点 击 进 入