气体实验定律的应用.ppt

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1、气体实验定律的应用(1)应用玻意耳定律解题的一般步骤:ⅰ)确定研究对象（一般为密封气体）；ⅱ)找出状态变化中的两个状态，写状态参量；ⅲ)根据状态变化的特征（等温），列方程P1V1=P2V2，代数求解。1、圆筒形汽缸静置于地面上，如图所示，汽缸筒的质量为M，活塞（连同手柄）的质量为m，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为P0，平衡时汽缸内的容积为V，现用手握住活塞手柄缓慢向上提，设汽缸足够长，在整个上提过程中气体温度不变，并且不计汽缸内气体的重力及活塞与汽缸壁间的摩擦，求将汽缸刚提离地面时活塞上升的距离。2.在温度不变的情况下，把一根长100厘米上端闭的玻璃竖直插入一大水银槽中，管口到

2、槽内水银面的距离为管长的一半，若大气压为75厘米水银柱高，求水银进入管内的高度h=？如图所示,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成.活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动.A、B的质量分别为mA=12㎏,mB=8.0㎏,横截面积分别为SA=4.0×10-2m2.,SB=2.0×10-2m2.一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间,活塞外侧大气压强p0=1.0×l05Pa.(1)气缸水平放置达到如图(a)所示的平衡状态,求气体的压强.已知此时气体的体积V1=2.0×10-2m3.现保持温度不变,将气缸竖直放置,达到平衡后如图(b)所示.与图(a)相比,活塞在气缸内移动的距离L为

3、多少?重力加速度g取10m/s2.(1999年全国高考试题)答案:(1)1.0×105Pa(2)9.1×10-2m如图，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2S、0.5S和S。已知大气压强为p0，温度为T0两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连，把温度为T0的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示。现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到T。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强可能为多少？(2007海南高考)3、如图所示，粗细均匀的U形玻璃管，右端开口，左端封闭，管内水银将一部分空气封闭

4、在管中，开口朝上竖直放置时，被封闭的空气柱长24cm，两边水银面高度差为15cm，若大气压为75cmHg，问再向开口端倒入长为46cm的水银柱时，封闭端长度将是多少？15cm15cmxx1（P1，V1,t1)2（P2，V2,t2)（3）变质量问题：向容器中进行多次抽气或充气属于变质量问题。解题思路：通过巧妙选取研究对象，化质量变化为质量不变，进而运用气体实验定律求解。变质量问题的处理方法贮气筒内压缩气体的温度是27℃，压强为40atm．从筒中放出一半质量的气体，并使筒内剩余气体温度降到12℃．这时剩余气体压强等于多少？例3、一个开口的玻璃瓶，当瓶内空气温度由270C升高到1270C

5、时，瓶内剩下的空气质量是原来的几分之几？初状态末状态假想空间解：以瓶内原有空气作为研究对象初状态：P1=P0，V1，T1=300K末状态：P2=P0，V2，T2=400K∵p不变∴=ρ2=4．处理开口容器气体逸出问题：点评：可采用假想空间解决。例题1：一个容积是10L的球，原来盛有1atm的空气，现在想使球内气体压强变为5atm,应向球内打入多少一个标准大气压的空气。（设温度不变）例题2：一个容积是10L的球，原来盛有1.5atm的空气，现在想使球内气体压强变为5atm,应向球内打入多少一个标准大气压的空气。（设温度不变）10L,1atmX,1atm10L,5atmBACK活塞式打

6、气机活塞式抽气机v0v0VV例题2：容器的容积为5L，压强为P，用容积为0.1L的抽气筒向外抽气，在温度不变的条件下，（1）抽10次后容器内气体的压强是多大？（2）抽多少次压强减小到原来压强的一半？练、容积为5L的篮球内原有空气压强为2.0×105Pa，现要使球内气体压强增至4×105Pa，问用容积是0.5L的打气筒打气多少次可达到要求？已知充气过程中气体温度不变，大气压强为1.0×105Pa。解：对篮球内原有空气研究，假想作等温变化初状态：pA1=2×105Pa，VA1=5L末状态：p1=1×105Pa，VA2=∵T不变∴pA1VA1=p1VA2然后以篮球内假想变化后的空气和n个

7、打气筒内的空气加起来的总和作研究对象初状态：p1=1×105Pa，V1=VA2+nVB末状态：p2=4×105Pa，V2=VA1=5L∵T不变∴p1V1=p2V2即p1(VA2+nVB)=p2V21×105×(10+n×0.5)=4×105×5n=20次VA2===10L例4、容积为20L的钢瓶内有压强为3×106Pa的氧气，现设法将氧气分装到容积为5L的原真空小瓶中去，小瓶充气后压强为2×105Pa，问最多能装多少个小瓶？6．大瓶分装小瓶：点评：……初状态P1V1末