气体实验定律及应用答案

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1、第2节气体实验定律及应用知识梳理一、气体分子运动速率的统计分布气体实验定律理想气体1.气体分子运动的特点(1)分子很小，间距很大，除碰撞外不受力.(2)气体分子向各个方向运动的气体分子数目都扭瑩.(3)分子做无规则运动，大量分子的速率按“巾间多，两头少”的规律分布.(4)温度一定时，某种气体分子的速率分布是適定的，温度升高时，速率小的分子数减少，速率大的分子数增多,分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大.2.气体的三个状态参量(1)体积;(2)压强;(3)温度.3.气体的压强(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大s的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压i.(

2、2)大小：气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力.公式：p=l常用单位及换算关系：①国际单位：帕斯P，符号：Pa,lPa=lN/m2.②常用单位：标准大气压(atm);厘米萊柱(cmHg).③换算关系：1atm=76cmHg=1.013X105Pa巧1.0X105Pa.4.气体实验定律(1)等温变化——玻意耳定律：①内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下,压强P与体积r成反比.②公式：必必或；^=€｛常量).(2)等容变企——查理定律：①内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度r成正边.②公式：■^或(常呈).③推论式：(3)等压变化

3、——盖一吕萨克定律：①内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积r与热力学温度r成ML②公式：■^=^或

4、=

5、运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强.2.决定因素(1)宏观上：决定于气体的温度和体积.(2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度.3.平衡状态下气体压强的求法(1)液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程.求得气体的压强.(2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强.(3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等.4.加速运动系统中封

6、闭气体压强的求法选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解.例1.如图中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为左边的汽缸静止在水平而上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下.两个汽缸内分别封闭有一定质U的空气」、B,大巧压为po，求封闭气体人S的强各多大？AB中乙PaSPoSmgPoSPnS解析：题图甲中选为研究对象.pAS=p(]S+mg得A4=A)+^题图乙中选从为研究对象得pB=Po-^答案••po+fPf专例2.若已知大气压强为在下图屮各装賈均处于静止状态，图屮液体密度均为p,求被封闭气体的压强.甲解析：在甲

7、图中，以高为/Z的液柱为研究对象，由二力平衡知所以p=p()—pgh在图乙中，以召液面为研究对象，由平衡方程尸上=尸下有：pAS+phS=p()SP=Pa=Po~pg^在图丙中，仍以忍液面为研究对象，有pA+pgAsin6O°=pB=po所以p=PA=P()j^~pgh在图丁中，以液面J为研究对象，由二力平衡得pS=(p()+pgh{)Sf所以t=p0+pghx答案：甲：Pq—pgh乙：PfP妙内：Po—2丁：A)+Pg/?i例3.如图所示，光滑水平面上放有一质量为的汽缸，汽缸lAl放有一质量力w的可在汽缸

8、A)无摩擦滑动的活塞，活塞面积为义现用水平恒力F向右推汽缸

9、，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸A封闭气体的压强/以己知外界大气压为;70)解析：选取汽缸和活塞整体为研究对象，相对静止时有:F=(M+tn)a再选活塞为研究对象，根据牛顿第二定律有：pS—p(}S=tna解得：p=^+s(M+^y考点二气体实验定律及理想气体状态方程1.理想气体状态方程与气体实验定律的关系"温度不变:列厂产化叹玻意耳定律)piK,p2r2J体积不变：专(查理定律)7}=T]r,Tl、压强不变：(盖一吕萨克定律)2.几个重要的推论(1)查理定律的推论：Ap=^rA7(2)盖一吕萨克定律的推