气体的等温变化.doc

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1、气体的等温变化1．气体的状态参量一、气体压强的求法选与封闭气体接触的液柱或活塞为研究对象，进行受力分析，再利用平衡条件求压强．如图8－1－3甲所示，气缸截面积为S，活塞质量为M.在活塞上放置质量为m的铁块，设大气压强为p0，试求封闭气体的压强．以活塞为研究对象，受力如图8－1－3乙所示．由平衡条件得：Mg＋mg＋p0S＝pS，即：p＝p0＋.1．液柱封闭气体例1　如图8－1－4所示，竖直放置的U形管，左端开口右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封闭在管内．已知水银柱a长h1为10cm，水银柱b两个液面间的高度差

2、h2为5cm，大气压强为75cmHg，求空气柱A、B的压强分别是多少？图8－1－4答案　65cmHg　60cmHg解析　设管的截面积为S，选a的下端面为参考液面，它受向下的压力为(pA＋h1)S，受向上的大气压力为p0S，由于系统处于静止状态，则(pA＋h1)S＝p0S，所以pA＝p0－h1＝(75－10)cmHg＝65cmHg，再选b的左下端面为参考液面，由连通器原理知：液柱h2的上表面处的压强等于pB，则(pB＋h2)S＝pAS，所以pB＝pA－h2＝(65－5)cmHg＝60cmHg.1．求图8－1－9中被封闭气体A的压

3、强．其中(1)、(2)、(3)图中的玻璃管内都装有水银，(4)图中的小玻璃管浸没在水中．大气压强p0＝76cmHg.(p0＝1.01×105Pa，g＝10m/s2，ρ水＝1×103kg/m3)气体的等温变化1．气体的状态参量答案　(1)66cmHg　(2)71cmHg　(3)81cmHg(4)1.13×105Pa解析　(1)pA＝p0－ph＝76cmHg－10cmHg＝66cmHg.(2)pA＝p0－ph＝76cmHg－10×sin30°cmHg＝71cmHg.(3)pB＝p0＋ph2＝76cmHg＋10cmHg＝86cmHg

4、pA＝pB－ph1＝86cmHg－5cmHg＝81cmHg.(4)pA＝p0＋ρ水gh＝1.01×105Pa＋1×103×10×1.2Pa＝1.13×105Pa.2．活塞封闭气体例2如图8－1－5所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封住一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为p0，则封闭气体的压强为(　　)A．p＝p0＋B．p＝p0＋C．p＝p0－D．p＝答案　C解析　以缸套为研究对象，有pS＋Mg＝p0S，所以封闭气体的压强p＝p0－，故应选C.对于活塞封闭气体类问题压强的求

5、法，灵活选取研究对象会使问题简化．2．如图8－1－11所示，一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置，圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，且下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M，不计一切摩擦，大气压为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强为(　　)A．p0＋Mgcosθ/SB．p0/S＋Mgcosθ/SC．p0＋Mgcos2θ/SD．p0＋Mg/S气体的等温变化1．气体的状态参量答案　D解析　以圆板为研究对象，如图所示，竖直方向受力平衡．pAS′cosθ＝p0S＋Mg，S′＝S/cosθ，所以pA(S/cosθ)cosθ＝p

6、0S＋Mg，所以pA＝p0＋Mg/S.故此题应选D选项．三、等温变化中pV图象和p图象的理解和应用.例4　如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条p－图线，由图可知(　　)A．一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比B．一定质量的气体在发生等温变化时，其p－图线的延长线是经过坐标原点的C．T1>T2D．T1

7、定律可知，pV＝C(常量)，其中C的大小与气体的质量及温度有关，质量越大，温度越高，C也越大，在p－图象中，斜率k＝C也就越大．气体的等温变化1．气体的状态参量玻意耳定律的基本应用2．一个气泡由湖面下20m深处缓慢上升到湖面下10m深处，它的体积约变为原来体积的(　　)A．3倍B．2倍C．1.5倍D．0.7倍答案　C解析　气泡缓慢上升过程中，温度不变，气体等温变化，湖面下20m处，水的压强约为2个标准大气压(1个标准大气压相当于10m水产生的压强)，故p1＝3atm，p2＝2atm，由p1V1＝p2V2，得：＝＝＝1.5，故C

8、项正确．3．一定质量的气体，压强为3atm，保持温度不变，当压强减小了2atm，体积变化了4L，则该气体原来的体积为(　　)A.LB．2LC.LD．3L答案　B解析　设原来的体积为V，则3V1＝(3－2)(V1＋4)，得V1＝2L.pV图象或p图象4．下图中，p表示压强，V表