1、第八章 气体 本章回顾总结气体气体的状态参量温度T体积V压强p气体气体实验定律玻意耳定律成立条件:m、T一定表达式:pVC或p1V1p2V2p-V图象上的等温线:双曲线的一支查理定律成立条件:m、V一定表达式:pTC或p1T1p2T2p-T图象和p-t图象上的等容线盖吕萨克定律成立条件:m、p一定表达式:VTC或V1T1V2T2V-T图象和V-t图象上的等压线气体理想气体状态方程理想气体:严格遵守气体实验定律,无分子势能方程:pVT C或p1V1T1 p2V2T2应用气体热现象的微观意义气体分子运动的特点气体压强的微观意义对气体实验定律的微观解释一、变质量问题分析变质量问题时,可以通过巧妙地选
2、择合适的研究对象,使这类问题转化为一定质量的气体问题,从而用气体实验定律或理想气体状态方程解决1打气问题向球、轮胎中充气是一个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气体状态变化的问题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,故抽气过程可看作是等温膨胀过程3气体分装问题将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是变质量问题分析这类问题时,可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看作整体来作为研究对象,就可将变质
3、量问题转化为定质量问题4漏气问题容器漏气过程中气体质量不断减小,属于变质量问题如果选容器内剩余气体和漏出的气体作为研究对象,便可使变质量问题变成定质量的气体状态变化问题,就可以应用气体实验定律或理想气体状态方程求解活塞式气泵是利用气体体积膨胀来降低气体压强的,已知某贮气罐的容积为V0,气泵气筒的容积为V,设抽气过程中温度不变,贮气罐内气体原来压强是p0,抽气2次后,贮气罐内气体压强变为多少?解析:以贮气罐内气体为研究对象,抽气 1 次前后,根据玻意耳定律有:p1(V0V)p0V0同理抽气 2 次前后有:p2(V0V)p1V0可解得 p2V0V0V2p0.答案:V0V0V2p0二、气体的图象问题
4、1常见的有 p-V 图、V-T 图、p-T 图三种2要能够识别 p-V 图、p-T 图、V-T 图中的等温线、等容线和等压线,能从图上解读出状态参量和状态变化过程3依据理想气体状态方程pVT C,得到 pCT1V或 VCpT或 pCVT,认识 p-1V图、V-T 图、p-T 图斜率的意义4作平行于横轴(或纵轴)的平行线,与同一坐标系内的两条 p-V 线(或 p-1V线),或两条 V-T 线或两条 p-T 线交于两点,两点横坐标(或纵坐标)相同,依据纵坐标(或横坐标)关系,比较第三物理量的关系由同种物质组成的质量相等的A、B两部分气体的等压线如图所示,根据图中给出的条件求解:(1)它们的压强之比
5、pApB是多少?(2)当t273时,气体A的体积比B的体积大多少?解析:(1)当t0时,由图可知,A、B的体积之比为31,因为是同种气体且质量相同,所以,可将A、B视为同一气体,从而得出它们的压强之比pApB是13.(2)由图可知,在t0时,体积差为0.2 m3,在t273时,由相似形可知,体积差为0.4 m3.答案:(1)13(2)0.4 m3三、液柱移动问题在有关气体状态变化的问题中,液柱移动问题占了很大的比重这类问题的特点是:气体的三个状态参量都发生变化或者有两个参量变化,需要从压强或体积变化的角度去分析问题基本方法是假设法,所用规律是气体实验三定律如图所示,开口向下插入水银槽的玻璃管内
6、封闭着长为H的空气柱,管内外水银面高度差为h,若缓慢向上提起玻璃管(管口未离开槽内水银面),H和h的变化情况是AH和h都增大BH和h都减小CH减小,h增大DH增大,h减小解析:解法一:缓慢提起玻璃管,被封闭的气体发生等温变化,因H和h都发生变化,即气体的体积和压强都发生变化,不好直接判断可假设h不变,则随着玻璃管的上提,密封气体的体积增大,由玻意耳定律可知,气体的压强减小,因此玻璃管中液面会升高,即H和h都增大选项A正确解法二:假设h不变,H增大,则对气体而言,p不变,V增大,不可能;H减小,则气体p不变,V减小,不可能假设h减小,H增大,则对气体而言,p增大,V增大,不可能;H减小,则明显不
7、合题意假设h增大,H增大,则对气体而言,p减小,V增大,可能;H减小,则气体p减小,V减小,不可能选项A正确答案:A四、理想气体的两个推论1理想气体状态方程如果一部分气体(p、V、T)被分成了几部分,状态分别为(p1、V1、T1)、(p2、V2、T2)、(pn、Vn、Tn),则有pVT p1V1T1 p2V2T2pnVnTn.2气体密度与状态参量的关系将 Vm代入状态方程可得:p11T1 p22T2.3理论依据及适用范围质量为 m、摩尔质量为 M、体积为 V、温度为 T 的理想气体,满足气体状态方程 pVmMRT,式中 R 为普适气体恒量p1V1T1 n1R p2V2T2 n2RpVT nR所以有p1V1T1 p2V2T2 pnVnTn pVT可适用于温度不同的几部分气体的混合问题由 pVmMT 可知 pT 1M,所以有 p11T p22T也可适用于变质量的同种气体问题向固定容器内充气,当气体压强为p,温度为27 时,气体的密度为,当温度为327,气体压强为1.5p时,气体的密度为A0.25 B0.5C0.75D答案:C解析:根据 p11T1 p22T2得:p273271.5p273327,可得 0.75.点击进入WORD链接单元质量评估(二)谢谢观看!