熱學(xué)復(fù)習(xí) 高考復(fù)習(xí) 3-3

1、氣體的性質(zhì)氣體的性質(zhì)教學(xué)目標(biāo)： 知道氣體的狀態(tài)和狀態(tài)參量；會(huì)計(jì)算氣體的壓強(qiáng)。l理解理解熱力學(xué)溫標(biāo)；知道絕對(duì)零度的意義溫標(biāo)；知道絕對(duì)零度的意義。l理解玻意耳定律；知道p-V圖像；會(huì)研究一定質(zhì)量的氣體當(dāng)溫度不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系。l理解查理定律；知道p-t圖像；理解用熱力學(xué)溫度表示的查理定律的公式；知道p-T圖像。l理解蓋呂薩克定律；知道V-t圖像；理解用熱力學(xué)溫度表示蓋呂薩克定律的公式；知道V-T圖像。l知道理想氣體；理解理想氣體的狀態(tài)方程；（理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用，只限于每一容器內(nèi)氣體體積質(zhì)量不變的情況，且計(jì)算不過(guò)于復(fù)雜；不要求p-V、 p-T、 V-T圖像的轉(zhuǎn)換。）重點(diǎn)與難點(diǎn) 本章研究

2、氣體變化規(guī)律，首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了一定質(zhì)量的氣體在等溫、等容和等壓條件下發(fā)生狀態(tài)變化所遵循的三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，推導(dǎo)出理想氣體狀態(tài)方程。 本章中氣體狀態(tài)參量、氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體狀態(tài)方程、氣體的圖像是重點(diǎn)，氣體壓強(qiáng)的計(jì)算、理想氣體狀態(tài)方程的運(yùn)用是難點(diǎn)。知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖氣體氣體的狀態(tài)參量氣體的實(shí)驗(yàn)定律理想氣體和理想氣體狀態(tài)方程壓強(qiáng)溫度體積玻意耳定律查理定律蓋呂薩克定律氣體的狀態(tài)參量1、體積、體積 氣體分子所能達(dá)到的空間 單位m3、L、ml裝氣體容器的容積2 2、溫度、溫度物體的冷熱程度 單位攝氏度（0c）攝氏溫度 熱力學(xué)溫度 單位開爾文（開爾文（K）是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志 攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的關(guān)系：絕對(duì)

3、零度：-273.15 0c=0KT=273+tT=273+t溫度的變化量相同 ：tT變化1K等于變化10c 3、壓強(qiáng)產(chǎn)生原因：大量氣體分子對(duì)器壁頻繁碰撞，對(duì)器壁產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)的壓力而形成。 單位在國(guó)際單位制中壓強(qiáng)的單位為帕斯卡，國(guó)際符號(hào)為Pa ghSFp常用單位有：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 （atm）、cmHg等1atm=1.01105Pa=76cmHg;1Pa=1N/m2均勻圓柱體的密度為液體的密度或A、汞柱型氣體壓強(qiáng)計(jì)算：對(duì)汞柱受力分析、汞柱型氣體壓強(qiáng)計(jì)算：對(duì)汞柱受力分析設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，汞柱高為h求封閉氣體壓強(qiáng)P(單位：cmHg)。hpp01hpp02sin03hpp1234h1h2AB5h7h86si

4、n04hpp20hppB2101hhphppBA06pp hpp07hpp08B、活塞型氣體壓強(qiáng)計(jì)算：對(duì)活塞或氣缸受力分析、活塞型氣體壓強(qiáng)計(jì)算：對(duì)活塞或氣缸受力分析設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，活塞質(zhì)量為m、橫截面積為s，氣缸質(zhì)量為M，求封閉氣體的壓強(qiáng)P(單位：Pa)。1smgpp0123402pp sMgpp03smgpp04smgpp01. 理想氣體：宏觀上，嚴(yán)格遵從氣體實(shí)驗(yàn)三定律的氣體。微觀上，分子沒(méi)有大小，分子與分子除了碰撞時(shí)的作用力外沒(méi)有其它的相互作用力，分子與分子、分子與氣壁之間的碰撞都是彈性碰撞。這樣的氣體稱為理想氣體。 2看作理想氣體的條件：常溫、常壓下任何氣體都可看作理想氣體即在溫度不太

5、低，壓強(qiáng)不太大溫度不太低，壓強(qiáng)不太大的情況下，實(shí)際氣體均滿足氣體實(shí)驗(yàn)三定律 1、蓋蓋呂薩克定律呂薩克定律一定質(zhì)量的氣體，在一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變壓強(qiáng)不變的條件下，溫度每的條件下，溫度每升高升高（或（或降低降低）一攝氏度一攝氏度，增大增大（或（或減小減小）的體）的體積是它在積是它在零攝氏度零攝氏度時(shí)體積的時(shí)體積的 2731內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，氣體一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，氣體的體積與的體積與熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度成成正比正比。 )2731 (0tVVt11122212VTVVVVTTTT或（ 表示00c時(shí)氣體的體積）0VmV 211221TTmm密度與熱力學(xué)溫度

6、成反比（等壓）。等壓變化圖象：TV0-273-273t0P0Vt0P0物理意義：物理意義：1、V-t圖象過(guò)-2730c，與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為0攝氏度時(shí)的氣體體積。3、V-T圖象過(guò)原點(diǎn)的一條直線，同一氣體比較，斜率大的壓強(qiáng)小。2、同一氣體的兩條等壓且： 。紅黑pp 注意：線條尾端要虛線 研究一定質(zhì)量的氣體在體積保持不變的情況下，它的壓強(qiáng)怎樣隨溫度的變化而變化。實(shí)驗(yàn)儀器:燒瓶（帶軟木塞），玻璃管，橡皮連接管，水銀壓強(qiáng)計(jì)，溫度計(jì)，盛水容器，冰，冷水，（幾種不同溫度的）熱水。實(shí)驗(yàn)方法： 調(diào)節(jié)水銀壓強(qiáng)計(jì)的可動(dòng)管A，使B管水銀面始終保持在同一水平面上。改變氣體溫度，得到多次壓強(qiáng)值。 一只燒瓶上連一根玻璃管，用

7、橡皮管把它跟一個(gè)水銀壓強(qiáng)計(jì)連在一起，從而在燒瓶?jī)?nèi)封住一定質(zhì)量的空氣。上下移動(dòng)壓強(qiáng)計(jì)，使得其中的兩段水銀柱的高度在同一水平面上。標(biāo)記下管水銀柱的高度。 將燒瓶放入純凈冰水混合物中，觀察壓強(qiáng)計(jì)水銀柱的高度變化情況。 瓶中氣溫降低(溫度為T1），B柱上升，A柱下降。瓶中氣體體積減小。 A管下降，使管中水銀柱高度與開始時(shí)相同,保證氣體體積不變.記錄下水銀柱的高度差H1，以得出內(nèi)外氣體壓強(qiáng)之差。將燒瓶放入某一溫度的熱水中（水溫可由溫度計(jì)測(cè)出T2），觀察壓強(qiáng)計(jì)中水銀柱的高度變化情況。氣體溫度上升，柱上升，柱下降，瓶?jī)?nèi)氣體體積增大。上提管，仍然使管水銀柱的高度與開始時(shí)相同，保證氣體體積不變。再記錄下管水銀柱

8、高度之差H2，以得出內(nèi)外氣體壓強(qiáng)之差。 一由水銀壓強(qiáng)計(jì)分別讀出多次的壓強(qiáng)0,1，。二由溫度計(jì)所測(cè)出相應(yīng)的攝氏溫度0, t，t，t 。 三由以上數(shù)據(jù)得出氣體壓強(qiáng)和溫度之間的定性關(guān)系 壓強(qiáng)隨著溫度的升高而增大，隨著溫度的降低 而減小，但壓強(qiáng)和溫度不是正比關(guān)系。 即即 一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下， 溫度每升高溫度每升高 (降低降低) ，氣體的壓強(qiáng)增大，氣體的壓強(qiáng)增大(減小減小)時(shí)壓強(qiáng)時(shí)壓強(qiáng) 的的1/273。 t0tP = P (1+)273 將上式變形得：將上式變形得：t（273t）0273 得公式：得公式：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的條件下，氣體的壓強(qiáng)一

9、定質(zhì)量的氣體，在體積不變的條件下，氣體的壓強(qiáng)與與熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度 成正比。成正比。一定質(zhì)量一定質(zhì)量的氣體在的氣體在壓強(qiáng)不太大，溫度不壓強(qiáng)不太大，溫度不太低太低的情況下，保持的情況下，保持體積不變體積不變時(shí)，氣體時(shí)，氣體壓強(qiáng)隨溫度的變化關(guān)系壓強(qiáng)隨溫度的變化關(guān)系:11122212PTPPP=PTTTT或微觀解釋:一定質(zhì)量的氣體，在體積不變時(shí)，它的單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能增大，平均速率增大，壓強(qiáng)增大，反之， 壓強(qiáng)減小。實(shí)驗(yàn)圖象實(shí)驗(yàn)圖象：實(shí)驗(yàn)圖象可分為Pt圖象和PT圖象 。但可用下圖一同表現(xiàn)出來(lái)。圖中以為原點(diǎn)的是圖象，以為原點(diǎn)的是圖象。：坐標(biāo)(273, 0)。Po：

10、0 時(shí)氣體的壓強(qiáng)大小。 ：tg =P0/2730時(shí)壓強(qiáng)的273。 想一想：為什么點(diǎn)附近用虛線？1122pTTp 1112pTTppp等容Tp0Pt0-273P0物理意義：物理意義：1、p-t圖象過(guò)-2730c，與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為0攝氏度時(shí)的氣體體積。2、同一氣體的兩條等容線且： 。紅黑VV3、p-T圖象過(guò)原點(diǎn)的一條直線，同一氣體比較，斜率大的體積小。注意：線條尾端要虛線例題精選：封閉在容積不變的容器內(nèi)裝有一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)它封閉在容積不變的容器內(nèi)裝有一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)它的溫度為的溫度為2727時(shí)，其壓強(qiáng)為時(shí)，其壓強(qiáng)為4 4 10 104 4PaPa，那么，當(dāng)它的溫，那么，當(dāng)它的溫度升高到度升高到

11、37 37 時(shí)，它的壓強(qiáng)為多大？時(shí)，它的壓強(qiáng)為多大？解：因?yàn)闅怏w體積不變，故氣體為等容變化。因?yàn)闅怏w體積不變，故氣體為等容變化。初態(tài)：初態(tài)： 4 104Pa，t1+273=27+273=300K。末態(tài)：末態(tài)：未知，未知， t2+273=37+273=310K。 由查理定律可知：由查理定律可知： 變形可得：變形可得： （） 4 104 310/300 4.13104(Pa)例題精選：例例1一定質(zhì)量的氣體在一定質(zhì)量的氣體在0時(shí)壓強(qiáng)為時(shí)壓強(qiáng)為p0，在，在27時(shí)壓強(qiáng)時(shí)壓強(qiáng)為為p，則當(dāng)氣體從，則當(dāng)氣體從27升高到升高到28時(shí)，增加的壓強(qiáng)為時(shí)，增加的壓強(qiáng)為A. 1/273 p0 B. 1/273p C.

12、1/300p0 D. 1/300p解：根據(jù)根據(jù)p/TC可得可得ptp0（1+t/273），），所以所以pp0（1+27/273），），pp0(1+28/273),ppp1/273 p0 根據(jù)根據(jù)p1/T1p2/T2得得p /（273+27）p/（273+28） 從而從而p301/300pppp1/300p例題精選：例例2. 如圖如圖8.23所示，兩端封閉的粗細(xì)均勻的、豎直放置的玻璃管所示，兩端封閉的粗細(xì)均勻的、豎直放置的玻璃管內(nèi)有一長(zhǎng)為內(nèi)有一長(zhǎng)為h的水銀柱，將管內(nèi)氣體分為兩部分，已知的水銀柱，將管內(nèi)氣體分為兩部分，已知L22L1，開，開始時(shí)兩部分氣體溫度相同，若使兩部分氣體同時(shí)升高相同的溫度，

13、始時(shí)兩部分氣體溫度相同，若使兩部分氣體同時(shí)升高相同的溫度，管內(nèi)水銀柱將如何運(yùn)動(dòng)？管內(nèi)水銀柱將如何運(yùn)動(dòng)？ 【解析】判斷容器間液柱移動(dòng)方向常用【解析】判斷容器間液柱移動(dòng)方向常用“假設(shè)法假設(shè)法”先假設(shè)水銀柱不移動(dòng)，即假設(shè)兩端空氣柱體積不先假設(shè)水銀柱不移動(dòng)，即假設(shè)兩端空氣柱體積不變，用查理定律分別對(duì)上、下兩部分氣體列式，變，用查理定律分別對(duì)上、下兩部分氣體列式，求得兩氣柱升高溫度前后壓強(qiáng)的增量求得兩氣柱升高溫度前后壓強(qiáng)的增量p1和和p2。 若若p1p2，則水銀柱不移動(dòng)；，則水銀柱不移動(dòng)； 若若p1p2，則水銀柱上移。，則水銀柱上移。 以及以及p1p2可得可得 p1p2，所以水銀柱上移。，所以水銀柱上移

14、。112212121122PPPP= =T = TT = TTTTT；且；例題精選：例例3. 容積為容積為2L的燒瓶，在壓強(qiáng)為的燒瓶，在壓強(qiáng)為1.0105Pa時(shí)，用塞子塞住，此時(shí)，用塞子塞住，此時(shí)溫度為時(shí)溫度為27，當(dāng)把它加熱到，當(dāng)把它加熱到127時(shí)，塞子被打開了，稍過(guò)一會(huì)時(shí)，塞子被打開了，稍過(guò)一會(huì)兒，重新把蓋子塞好，停止加熱并使它逐漸降溫到兒，重新把蓋子塞好，停止加熱并使它逐漸降溫到27，求：，求：（1）塞子打開前的最大壓強(qiáng)）塞子打開前的最大壓強(qiáng)（2）27時(shí)剩余空氣的壓強(qiáng)時(shí)剩余空氣的壓強(qiáng)【解析】塞子打開前，瓶?jī)?nèi)氣體的狀態(tài)變化為等容變化。塞子打開后，【解析】塞子打開前，瓶?jī)?nèi)氣體的狀態(tài)變化為等容

15、變化。塞子打開后，瓶?jī)?nèi)有部分氣體會(huì)逸出，此后應(yīng)選擇瓶中剩余氣體為研究對(duì)象，再利瓶?jī)?nèi)有部分氣體會(huì)逸出，此后應(yīng)選擇瓶中剩余氣體為研究對(duì)象，再利用查理定律求解。用查理定律求解。 （1）塞子打開前：選瓶中氣體為研究對(duì)象，）塞子打開前：選瓶中氣體為研究對(duì)象， 初態(tài)：初態(tài)：p11.0105Pa，T1273+27300K 末態(tài)：末態(tài)：p2？，？，T2273+127400K由查理定律可得：由查理定律可得：p2T2/T1p1 400/300 1.0105 Pa1.33105Pa （2）塞子塞緊后，選瓶中剩余氣體為研究對(duì)象。）塞子塞緊后，選瓶中剩余氣體為研究對(duì)象。初態(tài)：初態(tài)：p11.0105Pa，T1400K末態(tài)

16、：末態(tài)：p2？ T2300K由查理定律可得：由查理定律可得：p2T2/T1p1300/400 1.01050.75105Pa3、等溫變化等溫變化 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn): : gSmMpp40111注射器讀數(shù)VSMgFpp0222注射器讀數(shù)V注射器活塞質(zhì)量為M，橫截面積為S，鉤碼的質(zhì)量均為m，大氣壓強(qiáng)為P0。彈簧秤示數(shù)為F注注意意1、整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須保證質(zhì)量不變，即不能漏氣：（橡皮帽、橡皮帽、活塞活塞）2、整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須保證溫度不變實(shí)驗(yàn)中用壓強(qiáng)計(jì)直接讀出實(shí)驗(yàn)中若偏差較大，則考慮實(shí)驗(yàn)中若偏差較大，則考慮T T和氣體和氣體M M4、玻意耳定律玻意耳定律 : : 內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下，它

17、的壓強(qiáng)跟體積的乘積是不變的 公式：2211VpVpmV 2211mpmp1122PP密度與壓強(qiáng)成正比（等溫、質(zhì)量一定）。VP0P-V圖象為雙曲線，同一氣體的兩條等溫線比較，雙曲線頂點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)遠(yuǎn)的溫度高 。黑紅TT 等溫注意：雙曲線不能與坐標(biāo)軸相交，只能無(wú)限靠近。用氣體定律解題的步驟用氣體定律解題的步驟1確定研究對(duì)象被封閉的氣體確定研究對(duì)象被封閉的氣體(滿足質(zhì)量不變的條件滿足質(zhì)量不變的條件)；2用一定的數(shù)字或表達(dá)式寫出氣體狀態(tài)的初始條件用一定的數(shù)字或表達(dá)式寫出氣體狀態(tài)的初始條件(p1，V1，T1，p2，V2，T2)；3根據(jù)氣體狀態(tài)變化過(guò)程的特點(diǎn)，列出相應(yīng)的氣體公式根據(jù)氣體狀態(tài)變化過(guò)程的特點(diǎn)，列

18、出相應(yīng)的氣體公式(本節(jié)課中就是玻意耳定律公式本節(jié)課中就是玻意耳定律公式)；4將各初始條件代入氣體公式中，求解未知量；將各初始條件代入氣體公式中，求解未知量；5對(duì)結(jié)果的物理意義進(jìn)行討論對(duì)結(jié)果的物理意義進(jìn)行討論例例1 將一端封閉的均勻直玻璃管開口向下，豎直插入水銀中，當(dāng)將一端封閉的均勻直玻璃管開口向下，豎直插入水銀中，當(dāng)管頂距槽中水銀面管頂距槽中水銀面8cm時(shí)，管內(nèi)水銀面比管外水銀面低時(shí)，管內(nèi)水銀面比管外水銀面低2cm要要使管內(nèi)水銀面比管外水銀面高使管內(nèi)水銀面比管外水銀面高2cm，應(yīng)將玻璃管豎直向上提起多，應(yīng)將玻璃管豎直向上提起多少厘米？已知大氣壓強(qiáng)少厘米？已知大氣壓強(qiáng)p0支持支持76cmHg，設(shè)

19、溫度不變，設(shè)溫度不變 解：根據(jù)題意，由圖解：根據(jù)題意，由圖3：p1=p0+278cmHg，V1=(8+2)S=10S，p2=p0-2=74cmHg，V2=(8+2+x)-4S=(6+x)S例例2 均勻均勻U形玻璃管豎直放置，用水銀將一些空氣封在形玻璃管豎直放置，用水銀將一些空氣封在A管內(nèi)，當(dāng)管內(nèi)，當(dāng)A、B兩管水銀面相平時(shí)，大氣壓強(qiáng)支持兩管水銀面相平時(shí)，大氣壓強(qiáng)支持72cmHgA管內(nèi)空氣柱管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為10cm，現(xiàn)往，現(xiàn)往B管中注入水銀，當(dāng)兩管水銀面高度差為管中注入水銀，當(dāng)兩管水銀面高度差為18 cm時(shí)，時(shí)，A管中空氣柱長(zhǎng)度是多少？注入水銀柱長(zhǎng)度是多少？管中空氣柱長(zhǎng)度是多少？注入水銀柱長(zhǎng)

20、度是多少？ 分析：如圖分析：如圖4所示，由于水銀是不可壓縮所示，由于水銀是不可壓縮的，所以的，所以A管水銀面上升高度管水銀面上升高度x時(shí)，時(shí)，B管原管原水銀面下降同樣高度水銀面下降同樣高度x那么，當(dāng)那么，當(dāng)A、B兩兩管水銀面高度差為管水銀面高度差為18cm時(shí)，在時(shí)，在B管中需注管中需注入的水銀柱長(zhǎng)度應(yīng)為入的水銀柱長(zhǎng)度應(yīng)為(18+2x)cm 解：解： p1=p0=72cm Hg，V1=10S，p2=p0+1890 cm Hg，V2l S S例例3 密閉圓筒內(nèi)有一質(zhì)量為密閉圓筒內(nèi)有一質(zhì)量為100g的活塞，活塞與圓筒頂端之間有的活塞，活塞與圓筒頂端之間有一根勁度系數(shù)一根勁度系數(shù)k=20N/m的輕彈簧

21、；圓筒放在水平地面上，活塞將的輕彈簧；圓筒放在水平地面上，活塞將圓筒分成兩部分，圓筒分成兩部分，A室為真空，室為真空，B室充有空氣，平衡時(shí)，室充有空氣，平衡時(shí)， L0 =0.10m，彈簧剛好沒(méi)有形變?nèi)鐖D，彈簧剛好沒(méi)有形變?nèi)鐖D5所示現(xiàn)將圓筒倒置，問(wèn)這時(shí)所示現(xiàn)將圓筒倒置，問(wèn)這時(shí)B室的高度是多少？室的高度是多少？分析：汽缸類問(wèn)題，求壓強(qiáng)是關(guān)鍵：應(yīng)根據(jù)分析：汽缸類問(wèn)題，求壓強(qiáng)是關(guān)鍵：應(yīng)根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件或牛頓第二定律計(jì)算壓強(qiáng)共點(diǎn)力平衡條件或牛頓第二定律計(jì)算壓強(qiáng)L0解：圓筒正立時(shí)：解：圓筒正立時(shí)：圓筒倒立時(shí)，受力分析如圖圓筒倒立時(shí)，受力分析如圖6所示，所示，有有p p2 2S+mg=kxS+mg=kx，

22、x=l-lx=l-l0 0，則，則溫度不變，根據(jù)玻意耳定律：溫度不變，根據(jù)玻意耳定律：p1V1=p2V2例例4 如圖如圖7所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為M的汽缸置于水平地面上，用橫截面積為的汽缸置于水平地面上，用橫截面積為S、質(zhì)量為、質(zhì)量為m的活塞封入長(zhǎng)為的活塞封入長(zhǎng)為l l的空氣柱，現(xiàn)用水平恒力的空氣柱，現(xiàn)用水平恒力F向右拉活向右拉活塞，當(dāng)活塞相對(duì)汽缸靜止時(shí)，活塞到氣缸底部的距離是多少？已塞，當(dāng)活塞相對(duì)汽缸靜止時(shí)，活塞到氣缸底部的距離是多少？已知大氣壓強(qiáng)為知大氣壓強(qiáng)為p0，溫度不變，不計(jì)一切摩擦，溫度不變，不計(jì)一切摩擦分析：起初，活塞左右壓強(qiáng)相等；后來(lái)，活塞所受分析：起初，活塞左右壓強(qiáng)相等；后來(lái)，

23、活塞所受合外力產(chǎn)生加速度，用整體法可求出這個(gè)加速度合外力產(chǎn)生加速度，用整體法可求出這個(gè)加速度解：解： p1p0，V1=l lS隔離活塞隔離活塞(圖圖8)：(F+p2S)-p0S=ma根據(jù)玻意耳定律：根據(jù)玻意耳定律：p1V1=p2V2代入：代入：解得：解得：如圖所示的裝置中，A、B和C為三支內(nèi)徑相等豎直放置的玻璃管，A、B上端等高，管中裝有水，A管上端封閉，內(nèi)有氣體，B管上端開口與大氣相通，C管中水的下方有活塞頂住,A、B、C三管由內(nèi)徑很小的細(xì)管連接在一起,開始時(shí)，A管中氣柱長(zhǎng)度L13.0m，B管中氣柱長(zhǎng)度L22.0m, C管中水柱長(zhǎng)度L03.0m，整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)。 現(xiàn)將活塞緩慢上頂，直到

24、C管中的水全部被頂?shù)缴厦婀苤?。求此時(shí)A管中氣柱的長(zhǎng)度L。已知大氣壓強(qiáng)P01.0105Pa，取g10m/s2。 應(yīng)想到C管中的水全部被頂?shù)缴厦婀苤校腥N可能；B管中的水示達(dá)管口；B管中水恰達(dá)管口；有水從B管中溢出。 以A中氣體為研究對(duì)象。P1P0g(L1L2)1.1105Pa，L13.0m。 方法一：B、A兩管水面高度差度為h(L1L2)L0-(L1L)L0L1L2P1P0g(L0L1L2)，由玻意耳定律得，P1L1P1L11.1105310510.1(1L1)L1L12.5m 這樣A管中進(jìn)水0.5m，B管中應(yīng)進(jìn)水2.5m，不合題意，表明應(yīng)有水從B管口溢出。 方法二：設(shè)B管中水恰達(dá)管口，則L1

25、應(yīng)為2.0m。A中氣體變?yōu)樵瓉?lái)的2/3,依玻意耳定律，其壓強(qiáng)應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的3/2，即應(yīng)為3P1/2，按這樣假設(shè)，現(xiàn)在P1P0gL11.2105Pa，小于3P1/2，表明A中氣體不可這么小，應(yīng)有水從B管口溢出。 已經(jīng)判斷出有水從B管溢出，則P2P0gL1，可得P0g(L1L2)L1(p0gL1)L1 解得L12.62m，即有2.62m高的水從B管口溢出。 定律過(guò)程同一氣體的兩條圖線圖線的特點(diǎn)玻意耳定律等溫過(guò)程在PV圖中是雙曲線，離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)，溫度越高，即T2T1在P-lV圖中是過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，直線斜率越大，溫度越高，即T2T1查理定律等容過(guò)程在P-t圖中是通過(guò)t軸的-273直線由于在同一溫度下同

26、一氣體的體積大時(shí)壓強(qiáng)小，所以V1V2在PT圖是過(guò)原點(diǎn)的直線所以體積大時(shí)壓強(qiáng)小蓋呂薩克定律等壓過(guò)程在Vt圖中是過(guò)t軸的-273的直線，由同一氣體在同一溫度下體積大時(shí)壓強(qiáng)小，故P1P2在V-T圖中是過(guò)原點(diǎn)的直線，壓強(qiáng)大時(shí)圖線的斜率小1、如圖77所示，兩端開口的玻璃管中，上方有一段水銀柱，下端插入水銀槽中很深，今把管略微向上提，氣柱H 的高度將 ；如果玻璃管上端封口，則H 的高度將 A、變大 B、變小 C、不變 D、無(wú)法確定例題與練習(xí)2如圖78所示，兩端開口的玻璃管，右邊玻璃管內(nèi)有一部分空氣被水銀柱與外界隔離，若再向左邊玻璃管中注入一些水銀，平衡后，則（ ） A玻璃管下部?jī)蛇吽y柱高度差增大 B玻璃

27、管右側(cè)內(nèi)部被封空氣柱的體積減小 C玻璃管右側(cè)內(nèi)部被封空氣柱的壓強(qiáng)增大 D以上說(shuō)法都不對(duì)cAD不變不變不變不變3在靜止時(shí)，豎直的上端封閉下端開口的試管內(nèi)有一段水銀柱封閉住一段空氣柱，若試管向下自由下落，水銀柱相對(duì)于試管將會(huì)（ ） A、上升 B、稍下降 C、維持原狀 D、完全排出管外A4、設(shè)在溫度為T1時(shí)教室內(nèi)空氣的密度為0教室的容積為V0，求氣溫從T1上升到T2時(shí)，教室空氣的質(zhì)量減少多少？（設(shè)大氣壓不變）解析：因?yàn)榇髿鈮簭?qiáng)不變，所以在升溫過(guò)程中氣體作等壓變化：2102TT011202TTT 001120VTTTVm理想氣體和理想氣體狀態(tài)方程理想氣體和理想氣體狀態(tài)方程1. 理想氣體：宏觀上，嚴(yán)格遵從氣體實(shí)驗(yàn)三定律的氣體。微觀上，分子沒(méi)有大小，分子與分子除了碰撞時(shí)的作用力外沒(méi)有其它的相互作用力，分子與分子、分子與氣壁之間的碰撞都是彈性碰撞。這樣的氣體稱為理想氣體。 2看作理想氣體的條件：常溫、常壓下任何氣體都可看作理想氣體即在溫度不太低，壓強(qiáng)不太大的情況下，實(shí)際氣體均滿足氣體實(shí)驗(yàn)三定律 3 3理想氣體方程理想氣體