1、第二章,章末总结,内容索引,知识网络,题型探究,达标检测,知识网络,气体,气体的状态参量,温度(T)：温度是分子 的标志，Tt273.15 K 体积(V) 压强(p)：由大量气体分子对器壁的碰撞引起,气体 实验 定律,玻意耳定律(等温变化),成立条件：_ 表达式：_ 等温线：pV图像( )， p 图像( ),查理定律 (等容变化),成立条件：_ 表达式：_ 等容线：pT图像( ),平均动能,m、T一定,pV常量,双曲线的一支,过原点的直线,m、V一定,过原点的直线,严格遵守气体实验定律的气体，无分子势能，分子无大小，分子间无相互作用力 实际气体在压强不太大、温度不太低时可看成理想气体,气体,盖
2、吕萨克定律(等压变化),成立条件：_ 表达式：_ 等容线：VT图像( ),气体实验定律的微观解释,玻意耳定律 查理定律 盖吕萨克定律,气体 实验 定律,理想气体,m、p一定,过原点的直线,题型探究,一、气体实验定律,对一定质量的理想气体，在做等温、等容和等压变化的过程中，分别遵循玻意耳定律、查理定律和盖吕萨克定律，在使用这三个定律时，要注重状态参量的求解.三个定律的区别如表所示：,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，两活塞下方和右
3、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,答案,解析,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，,所以当下面接触温度为T的恒温热源稳定后，活塞下方体积增
4、大为,(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. 设左侧上方气体压强为p，,例2 如图2所示，一定质量的气体放在体积为V0的容器中，室温为T0300 K，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76 cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通(
5、外界大气压等于76 cmHg)求： (1)将阀门K打开后，A室的体积变成多少？,答案,解析,图2,打开阀门后，A室气体等温变化，pA1 atm，体积为VA，,(2)打开阀门K后将容器内的气体从300 K分别加热到400 K和540 K，U形管内两边水银面的高度差各为多少？,答案,解析,答案 0 15.2 cm,解析 假设打开阀门后，气体从T0300 K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T1400 K450 K，所以pA1pAp0，水银柱的高度差为零.,得pA21.2 atm. T2540 K时，p0gh1.2 atm， 故水银高度差h
6、15.2 cm.,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. 例3 一定质量的理想气体，在状态变化过程中 的pT图像如图3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,答案 见解析图,二、气体的图像问题,图3,解析 对气体AB的过程，根据玻意耳定律，有p0V03p0VB，,由此可知A、B、C三点的状态参量分别为：A：p0、T0、V0；B：3p0、T0、 C：3p0、3T0、V0. VT图像和pV图像分别
7、如图甲、乙所示.,针对训练 (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
8、合全过程.综上所述，正确答案选B、D.,达标检测,1,2,3,1.如图5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S2103 m2、质量为m4 kg、厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为24 cm，在活塞的右侧12 cm处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300 K，大气压强p01105 Pa.现将汽缸竖直放置，如图乙所示，取g10 m/s2.求： (1)活塞与汽缸底部之间的距离；,答案 20 cm,答案,解析,图5,1,2,3,解析 以汽缸内气体为研究对象， 初状态：p1p01105 Pa T1300 K，V124 cmS,T
9、1T2，V2HS 由玻意耳定律得p1V1p2V2 解得H20 cm.,1,2,3,(2)加热到675 K时封闭气体的压强.,答案,解析,答案 1.5105 Pa,解析 假设活塞能到达卡环处，则 T3675 K，V336 cmS,得p31.5105 Pap21.2105 Pa 所以活塞到达卡环处，封闭气体压强为1.5105 Pa.,1,2,3,2.如图6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1.0105 Pa、体积为2.0103 m3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1
10、27 . (1)求汽缸内气体的最终体积；,答案,解析,答案 1.47103 m3,图6,1,2,3,解析 在活塞上方倒沙的全过程中温度保持不变， 即p0V0p1V1,1,2,3,(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1.0105 Pa).,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,1,2,3,3.1 mol的理想气体，其状态变化的pV图像如图7所示，请画出对应的状态变化的pT图像和VT图像.,答案,解析,答案 见解析图,图7,1,2,3,解析 1 mol的理想气体在标准状态下(1 atm,273 K)的体积是22.4 L，所以状态A的温度是273 K. 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546 K. 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1 092 K. C到D的过程是等容变化，压强减小 则温度降低一半，所以D的温度是546 K. D到A的过程是等压变化，体积减小 则温度降低一半. 因此，pT图像和VT图像分别如图甲、乙所示.,
