最新第十三章热学-第2讲PPT课件.ppt

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1、第十三章热学-第2讲基础知识梳理1一、气体压强(1)产生的原因由于大量分子无规则运动而碰撞器壁，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.平均动能越大(T越大)，碰撞作用力越大；分子越密集(V越小)，单位时间碰撞次数越多(3)．常用单位及换算关系①常用单位：帕斯卡(Pa),1Pa＝1N/m2；标准大气压(atm)；厘米汞柱(cmHg)．②换算关系：1atm＝76cmHg＝760mmH

2、g＝1.013×105Pa≈1.0×105Pa4.理想气体的状态方程(1)理想气体①宏观上，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体，②微观上，理想气体的分子间除碰撞外无分子作用力，分子间无分子势能(2)理想气体的内能等于分子动能，只与温度有关，与体积无关。(3)理想气体的状态方程一定质量的理想气体状态方程：5.气体实验定律的微观解释(1)等温变化一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能.在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强.(2)等容变化一定质量的某种理想气体，体

3、积保持不变时，分子的密集程度保持.在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强.(3)等压变化一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能.只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强.不变增大不变增大增大不变命题点一气体压强的计算平衡状态下气体压强的求法1.参考液面法：选取合适的液面为研究对象，分析液面两侧压强(或者受力)情况，得到液面两侧压强相等方程，消去面积，求得气体的压强.(1)同一种连续液体(中间不间断)同一深度处压强相等.(2)液体内深h处的总压强p＝p0＋ρgh，

4、p0为液面上方的压强.ρgh为液体重力产生的压强(3)压强可以传递，重力产生的压强向下传递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)的受力平衡方程或牛顿第二定律的方程，求得气体的压强.【例1-1】若已知大气压强为p0，在图中各装置均处于静止状态，图中水银密度均为ρ，求被封闭气体的压强.解析p1＝p0－ρgh或p1＝p0－hp2＝p0－ρgh或p2＝p0－hp4＝p0＋ρgh1或p4＝p0＋h1题组阶梯突破1.竖直平面内有如图所示的均匀玻璃管，内用两段水银柱封闭两段空

5、气柱a、b，各段水银柱高度如图所示，大气压为p0，求空气柱a、b的压强各多大.答案解析pa＝p0＋ρg(h2－h1－h3)pb＝p0＋ρg(h2－h1)b气柱的压强为pb＝p0＋ρg(h2－h1)，a气柱的压强为pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg(h2－h1－h3).2.汽缸截面积为S，质量为m的梯形活塞上面是水平的，下面与右侧竖直方向的夹角为α，如图所示，当活塞上放质量为M的重物时处于静止.设外部大气压为p0，若活塞与缸壁之间无摩擦.求汽缸中气体的压强.答案解析(m+M)g+p0SFNp气S'α有沿斜面向下加

6、速度a4.24cm33cm30cm10cm20cm命题点二气体实验定律的应用应用状态方程解题的一般步骤类型1活塞封闭的单独气体问题例3.(2015·全国卷Ⅰ)如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞．已知大活塞的质量为m1＝2.50kg，横截面积为S1＝80.0cm2；小活塞的质量为m2＝1.50kg，横截面积为S2＝40.0cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l＝40.0cm；汽缸外大气的压强为p＝1.00×105Pa，温度为T＝303K．初始时大活塞与大圆筒底部相距l/2

7、，两活塞间封闭气体的温度为T1＝495K．现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移．忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取10m/s2.求(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．变式3如图6所示，两端开口的汽缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，可在汽缸内无摩擦滑动，面积分别为S1＝20cm2，S2＝10cm2，它们之间用一根水平细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量为M＝2kg的重物C连接，静止时汽缸中

8、的气体温度T1＝600K，汽缸两部分的气柱长均为L，已知大气压强p0＝1×105Pa，取g＝10m/s2，缸内气体可看做理想气体.(1)活塞静止时，求汽缸内气体的压强；图6(2)若降低汽缸内气体的温度，当活塞A缓慢向右移动时，求汽缸内气体的温度.解析（1）设静止时汽缸内气体压强为p1，活塞受力平衡p1S1＋p0S2＝p0S1＋p1S2＋Mg代入数据解得p1＝1.2×105Pa（2）由活塞受力平衡可知