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章末总结,第二章气体,内容索引,知识网络梳理知识构建网络,重点探究启迪思维探究重点,知识网络,成立条件：_表达式：_pt图像上和pT图像上的等容线：_,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,气体,分子运动的统计规律大量分子满足的规律,气体实验定律,物体的内能,玻意耳定律,成立条件：_表达式：_pV图像上的等温线：_,查理定律,m、T一定,pVC(常量),双曲线,m、V一定,倾斜,直线,成立条件：_表达式：_Vt图像上和VT图像上的等压线：_,气体,气体实验定律,盖吕萨克定律,气体热现象的微观意义,气体分子运动的特点气体压强的微观意义对气体实验定律的微观解释,理想气体的状态方程,理想气体：_方程：_应用,m、p一定,倾斜直线,严格遵守气体实验定律、无分子势能,重点探究,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、末状态的压强又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，根据研究对象所处的不同状态，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究对象，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的量，写出相应的方程，最后联立求解.,一、气体实验定律的综合应用,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V0，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，,答案,解析,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p0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，经过一段时间，重新达到平衡.已知外界温度为T0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦.求：(1)恒温热源的温度T；,图1,解析设左、右活塞的质量分别为M1、M2，左、右活塞的横截面积均为S由活塞平衡可知：p0SM1g,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，所以体积仍保持所以当下面接触温度为T的恒温热源稳定后，活塞下方体积增大为(V0,(2)重新达到平衡后，左汽缸中活塞上方气体的体积Vx.,答案,解析,解析如图所示，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，且由两式知M1gM2g，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T0等温变化，汽缸下部保持温度T等温变化.,联立上述两个方程有6VV0VxV0，,例2如图2所示，一定质量的理想气体放在体积为V0的容器中，室温为T0300K，有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，A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：,答案,解析,图2,(1)将阀门K打开后，A室的体积变成多少？,解析初始时，pA0p0水银gh152cmHg，,打开阀门后，A室气体等温变化，pA76cmHg，体积为VA，由玻意耳定律得pA0VA0pAVA,(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？,答案,解析,答案015.2cm,解析假设打开阀门后，气体从T0300K升高到T时，活塞C恰好到达容器最右端，即气体体积变为V0，压强pA仍为p0，即等压过程.,因为T1400Kp21.2105Pa所以活塞能到达卡环处，封闭气体压强为1.5105Pa.,要会识别图像反映的气体状态的变化特点，并且熟练进行图像的转化，理解图像的斜率、截距的物理意义.当图像反映的气体状态变化过程不是单一过程，而是连续发生几种变化时，注意分段分析，要特别关注两阶段衔接点的状态.,二、气体的图像问题,例4(多选)一定质量的理想气体的状态变化过程的pV图像如图4所示，其中A是初状态，B、C是中间状态，AB是等温变化，如将上述变化过程改用pT图像和VT图像表示，则下列各图像中正确的是,答案,解析,图4,解析在pV图像中，由AB，气体经历的是等温变化过程，气体的体积增大，压强减小；由BC，气体经历的是等容变化过程，根据查理定律pCpB，则TCTB，气体的压强增大，温度升高；由CA，气体经历的是等压变化过程，根据盖吕萨克定律VCVA，则TCTA，气体的体积减小，温度降低.A项中，BC连线不过原点，不是等容变化过程，A错误；C项中，BC体积减小，C错误；B、D两项符合全过程.综上所述，正确答案选B、D.,例5一定质量的理想气体，在状态变化过程中的pT图像如图5所示.在A状态时的体积为V0，试画出对应的VT图像和pV图像.,答案,解析,图5,答案见解析图,VT图像和pV图像分别如图甲、乙所示.,例61mol的理想气体，其状态变化的pV图像如图6所示，请画出对应的状态变化的pT图像和VT图像.,答案,解析,图6,答案见解析图,解析1mol的理想气体在标准状态下(1atm,273K)的体积是22.4L，所以状态A的温度是273K.A到B的过程是等容变化，压强增大1倍，则温度升高1倍，所以B的温度是546K.B到C的过程是等压变化，体积增大1倍，则温度升高1倍，所以C的温度是1092K.,因此，pT图像和VT图像分别如图甲、乙所示.,例7如图7甲所示，内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0105Pa、体积为2.0103m3的理想气体，现在活塞上方缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127.,图7,(1)求汽缸内气体的最终体积；,答案,解析,答案1.47103m3,解析在活塞上方倒沙的全过程中温度保持不变，即p0V0p1V1,(2)在图乙上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化(外界大气压强为1.0105Pa).,答案,解析,答案见解析图,解析整个过程中汽缸内气体的状态变化如图所示,
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