2018-2019版高中物理第二章气体章末总结学案教科版选修3-3

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1、知识网络第二章气体章末总结梳理知识构建网络（分子运动的统计规律一大量分子满足的规律所有分子的动能和分子势能的和由温度、体积、物质的量及物态决定（成立条件：?刃、T一定「玻意耳定律（表达式：pV=C（常量）Ip-V图像上的等温线：双曲线，成立条件:竹2、V—定气体实验定律Y查理定律＜表达式=C、p—/图像上和p—T图像上的等容线：倾斜直线成立条件:叫卫一定表达式:y=C物体的内能盖吕萨克定律丁???>IV-/图像上和V-T图像上的等压线：倾斜直线（气体分子运动的特点气体热现象的微观意义气体压强的微观意义I对气体实验定律的微观解释選想气体：严格遵守气体实验定律、无分子势能理想气体的

2、状态方程（方程：¥=c、应用重点探究启迪思维探究重点一、气体实验定律的综合应用1.正确运用定律的关键在于状态参量的确定，特别是在压强的确定上.2.求解压强的方法：气体实验定律的适用对象是理想气体，而确定气体的初、末状态的压强乂常以封闭气体的物体（如液柱、活塞、汽缸等）作为力学研究对象，分析受力情况，根据研究对彖所处的不同状态，运用平衡的知识、牛顿第二定律等列式求解.3.分析变质量问题时，可以通过巧妙地选择合适的研允对象，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.4.对两部分（或多部分）气体相关联的问题，分别对两部分（或多部分）气体依据特点找出各自遵循的规律及相关联

3、的量，写出相应的方程，最后联立求解.【例1】如图1所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为仏汽缸中各有一个绝热活塞（质量不同，厚度可忽略）.开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体（可视为理想气体），压强分别为Q）和#;左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为彳•现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没有挤压;然后打开K,经过一段吋间，重新达到平衡.已知外界温度为屁不计活塞与汽缸壁间的摩P03一P0图1（1）恒温热源的温度T；（2）重新达到平衡后，左汽

4、缸中活塞上方气体的体积人71答案（1）二％（2）-K>解析（1）设左、右活塞的质量分別为必、左、右活塞的横截面积均为S由活塞平衡可知：恥=吨打开阀门后，由于左边活塞上升到顶部，但对顶部无压力，所以下面的气体发生等压变化，而右侧上方气体的温度和压强均不变，所以体积仍保持扌％不变，所以当下面接触温度为T133尹+泸％+消的恒温热源稳定后，活塞下方体积增大为（％+中％）,则由等压变化：一=—j—7解得T=-T.5(2)如图所示，当把阀门K打开重新达到平衡后，由于右侧上部分气体要充入左侧的上部，且市①②两式知尿g＞脸g,打开活塞后，左侧活塞降至某位置，右侧活塞升到顶端，汽缸上部保持温度

5、％等温变化，汽缸下部保持温度T等温变化•设左侧上方气体压强为由/^设下方气体压强为灿：卩+牛=灿，解得a=p+a恒温热源7%所以有3（2%—K）=p•—联立上述两个方程有6/—％以一府=0,解得人=*厶，另一解人=一2%,不符合题意，舍去.【例2】如图2所示，一定质量的理想气体放在体积为％的容器中，室温为％=300K,有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成水歹两室，〃室的体积是外室的两倍，/!室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计)，两边水银柱高度差为76cm,右室容器中连接有一阀门K,可与大气相通(外界大气压等于76cmHg),求：(1)将阀门K打开后，力室的体

6、积变成多少？(2)打开阀门K后将容器内的气体从300K分别加热到400K和540K,U形管内两边水银面的高度差各为多少？2答案(1)亍％(2)015.2cm解析（1）初始时，a（o=a+PzKtu^A=152cmHg,打开阀门后，/室气体等温变化，®=76cmHg，体积为％,由玻意耳定律得p.gKto=p.iKi%=泌=软Pa3(2)假设打开阀门后，气体从7o=300Kfh高到7•时，活塞C恰好到达容器最右端，即气体体积变为沧压强Q仍为内，即等压过程.V}v2根据盖吕萨克定律才=彳得7=-K=450KVa因为7；=400K<450K,所以p.’Lp.r，水银柱的高度差为零.从T

7、=450K升高到力=540K为等容过程.根据查理定律琴=牛，得內=91.2cniIIg.爲=540K时，q)+P水银詡'=91.2cmHg,故水银高度差力‘=15.2cm.【例3】如图3甲所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积为5=2X10质量为加=4血、厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分理想气体，此吋活塞与汽缸底部Z间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300K,大气压强A=lX10活塞与汽缸底部之间的距离；加热到675K时