备战2013届高考物理一轮复习揭秘系列讲义：揭秘57_气体(人教版)

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1、备战2012届高考物理一轮复习揭秘系列讲义：揭秘57气体（人教版）高频考点：气体实验定律、理想气体状态方程动态发布：2011新课标理综卷第33题、2011海南物理卷17题（1）、2011山东理综36题（2）、2010江苏物理第12题、2010海南物理第17题、2010山东理综第36题命题规律：高考对气体考查的内容包括：气体实验定律、理想气体状态方程、饱和蒸气、未饱和蒸气和饱和蒸气压、相对湿度等，重点是气体实验定律、理想气体状态方程和前提状态变化的图象等。难度中等。命题分析考查方式一气体实验定律、理想气体状态方程【命题分析】高考对气体实验定

2、律、理想气体状态方程的考查一般为计算题，难度中等。例1（2011新课标理综卷第33题）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6.6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p0=70cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。解析：设玻璃管开口向上时，空气柱压强为p1=p0+ρgl3　①　式中，ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度。玻璃

3、管开口响下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空。设此时开口端剩下的水银柱长度为x，则p2=ρgl1，p2+ρgx=p0，　②　式中，p2管内空气柱的压强。由玻意耳定律得p1(Sl2)=p2(Sh)③式中,h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积。由①②③式和题给条件得h=12cm　　④从开始转动一周后，设空气柱的压强为p3，则p3=p0+ρgx⑤由玻意耳定律得p1(Sl2)=p3(Sh’)　⑥　　式中，h’是此时空气柱的长度。由①②③⑤⑥h’≈9.2cm⑦【点评】此题考查压强、气体实验定律等。例2（2011海南物理卷17

4、题（1））如图，容积为V1的容器内充有压缩空气。容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V2。打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h。已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，重力加速度为第29页共29页g；空气可视为理想气体，其温度不变。求气阀打开前容器中压缩空气的压强p1。【解析】设恒温槽的温度为T2，由题意知T1=273K。A内气体发生等容变化，根据查理定律得p1/T1=p1/T1p1=p0

5、+ph1p2=p0+ph2联立上述三式，代入数据解得T2=364K。②此过程A内气体温度升高，内能增大。由热力学第一定律，气体不对外做功，气体将吸热。【答案】364K。②增大吸热【点评】此题综合考查气体实验定律和热力学第一定律。例4．（2010江苏物理第12题）(1)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是．第29页共29页（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24kJ的功．现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量

6、保持不变，且放出了5kJ的热量．在上述两个过程中，空气的内能共减小kJ，空气（选填“吸收”或“放出”）的总能量为kJ．【解析】根据理想气体状态方程，空气等温压缩，pV=C，p与1/V成正比，所以该过程中空气的压强p和体积V关系的是图B。将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，气体内能保持不变；外界做了24kJ的功，空气放出24kJ能量．气瓶缓慢地潜入海底的过程中，放出了5kJ的热量，所以在上述两个过程中，空气的内能共减小5kJ，空气放出的总能量为24kJ+5kJ=29kJ。【答案】.(1)B(2)5；放出；29例5.（2010海南物理第

7、17题)如右图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体．p0和T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U=αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求(i)气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1：(ii)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.【解析】(ⅰ)在气体由压强p=1.2p0下降到p0的过程中，气体体积不变，温度由T=2.4T0变为T1，由查理定律得；①在气体温度由T1变为T0的过程中，体积由V减小到V1，气体压

8、强不变，由盖·吕萨克定律得；②由①②式得V1=V/2.。③(ⅱ)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为W=p0(V-V1)，④在这一过程中，气体内能的减少为△U=α(T1-T0)，⑤由热力学第一