1、-1-本章整合BENZHANG ZHENGHE-2-本章整合BENZHANG ZHENGHE 知识建构 专题应用 气体 气体实验定律 气体的状态参量 温度(T)体积(V)压强(p)玻意耳定律 成立条件:m、T 一定表达式:p 1VpV 图象上的等温线:双曲线查理定律 成立条件:m、V 一定表达式:pTpT 图象上的等容线:直线盖吕萨克定律 成立条件:m、p 一定表达式:VTVT 图象上的等压线:直线理想气体的状态方程 理想气体:严格遵守气体实验定律、无分子势能方程:pVT=C(常量)应用气体热现象的微观意义 气体压强的微观意义对气体实验定律的微观解释饱和汽与饱和汽压 饱和汽饱和汽压空气的湿度
2、绝对湿度相对湿度湿度计-3-本章整合BENZHANG ZHENGHE 专题应用 知识建构 专题一 专题二 专题三 专题一、气体实验定律图象之间的转换技巧在解决气体实验定律图象之间的转换问题时,可按以下步骤进行。(1)判断横、纵坐标是哪个物理量,明确图象的意义和特点,特别注意温度轴是 T 还是 t。(2)根据所给图象判断气体状态的变化属于哪种变化。(3)确定气体各状态的状态参量,画出相应图象。-4-本章整合BENZHANG ZHENGHE 专题应用 知识建构 专题一 专题二 专题三【例题 1】如图所示,一定质量的气体从状态 A 经 B、C、D 再回到 A。问 AB、BC、CD、DA 是什么过程?
3、已知气体在状态 A 时的体积是 1 L,求在状态 B、C、D 时的体积各为多少,并把此图改为 p V 图。-5-本章整合BENZHANG ZHENGHE 专题应用 知识建构 专题一 专题二 专题三 解析:AB 为等容线,压强随温度升高而增大。BC 为等压过程,体积随温度升高而增大。CD 为等温变化,体积随压强减小而增大。DA 为等压变化,体积随温度降低而减小。由题意知 VB=VA=1 L,因为VBTB=VCTC,所以 VC=TCTBVB=9004501 L=2 L。VD=pCpDVC=312 L=6 L,据以上数据,题中四个过程的 p V 图象如图所示。答案:AB 是等容过程,BC 是等压过程
4、,CD 是等温变化,DA 是等压变化VB=1 L,VC=2 L,VD=6 L,p V 图见解析。-6-本章整合BENZHANG ZHENGHE 专题应用 知识建构 专题一 专题二 专题三 专题二、液柱随温度变化移动的分析技巧1.液柱问题的特点(1)当封闭气体温度变化时,与液柱相关的封闭气体的 p、V、T 都发生变化,液柱的平衡状态被打破,液柱就发生移动。(2)由于 p、V、T 三个量都相关,且 p、V、T 都发生变化,直接判断液柱移动的方向会有很大困难,关键是判定因 p 的变化而引起 F 的变化从而引起体积的变化,所以通常认为 V 不变。-7-本章整合BENZHANG ZHENGHE 专题应用
5、 知识建构 专题一 专题二 专题三 2.判断方法以如图所示的装置为例。两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内有一段长为 h 的水银柱,将管内气体分为两部分。若使两部分气体同时升高相同的温度,管内水银柱将如何运动?(设原来温度相同)(1)假设法:假设水银柱不动,则上、下两部分气体发生等容变化,对上部气体p2p2=TT,压强变化量 p2=(TT-1)p2,同理,下部气体压强变化量 p1=(TT-1)p1由于开始时,p1p2,故 p1p2,水银柱向上移动。-8-本章整合BENZHANG ZHENGHE 专题应用 知识建构 专题一 专题二 专题三(2)图象法:判断液柱移动还可用 p T 法,在同一 p
6、 T 坐标系中画出两段气柱的等容线,如图所示,在温度相同时 p1p2,得气柱 l1 等容线的斜率较大,当两气柱升高相同的温度 T 时,其压强的增量 p1p2,水银柱上移。(3)极限法:由于管上段气柱压强 p2 较下段气柱压强 p1 小,设想 p20,即管上部认为近似为真空,于是立即得到温度 T 升高,水银柱向上移动。-9-本章整合BENZHANG ZHENGHE 专题应用 知识建构 专题一 专题二 专题三【例题 2】如图为竖直放置的上细下粗密闭细管,水银柱将气体分隔为 A、B 两部分,初始温度相同。使 A、B 升高相同温度达到稳定后,体积变化量为 VA、VB,压强变化量为 pA、pB,对液面压
7、力的变化量为 FA、FB,则()A.水银柱向上移动了一段距离B.VApBD.FA=FB-10-本章整合BENZHANG ZHENGHE 专题应用 知识建构 专题一 专题二 专题三 解析:分别选取 A、B 两部分气体为研究对象,假设 A、B 两部分气体发生等容变化,由查理定律:00=知 p=00T,综合初始条件:pA0pB0,TA0=TB0可知 pApB,水银柱上移,A、C 正确;由总体积不变知,VA=VB,B 错误;由 F=pS 可得,FAFB,D 错误。答案:AC-11-本章整合BENZHANG ZHENGHE 专题应用 知识建构 专题一 专题二 专题三 专题三、变质量问题的求解方法分析变质
8、量问题时,可以通过巧妙地选择研究对象,使问题转化为一定质量的气体问题,再用相关规律求解。1.充气问题向球、轮胎中充气是典型的变质量的气体问题。只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象,就可把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量问题。2.抽气问题从容器内抽气的过程中,容器内的气体质量不断减小,这属于变质量问题。分析时,将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象,质量不变,故抽气过程可看成是等温膨胀过程。-12-本章整合BENZHANG ZHENGHE 专题应用 知识建构 专题一 专题二 专题三 3.分装问题把一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题。
9、分析这类问题时,可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看成整体来作为研究对象,可将变质量问题转化为定质量问题,运用相关规律求解。4.漏气问题容器漏气过程中气体的质量不断发生变化,属于变质量问题,不能用相关方程求解。如果选择容器内剩余气体为研究对象,便可使问题变成一定质量的气体状态变化,再用相关方程求解。-13-本章整合BENZHANG ZHENGHE 专题应用 知识建构【例题 3】如图所示,钢瓶内装有高压氧气。打开阀门,氧气迅速从瓶口喷出,当内外气压相等时立即关闭阀门。若原来氧气瓶内气压为大气压的2 倍,由于漏气,瓶内气体温度由 27 降到 17,则剩余气体为原来的多少?解析:设大气压强为 p0,氧气瓶体积为 V0。打开阀门前 p1=2p0,V1=V0,T1=300 K。打开阀门后 p2=p0,T2=290 K由理想气体状态方程111=222 得,12=2112,所以12=1529。故剩余气体为原来的1529。答案:1529专题一 专题二 专题三
