選修33第八章 8.3理想氣體狀態(tài)方程

1、.氣體 熱力學(xué)定律【例1】計(jì)算以下氣體的壓強(qiáng)【例2】一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過(guò)程設(shè)氣體分子間的勢(shì)能可忽略，那么在此過(guò)程中A外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能增加B外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能減少C氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能增加D氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能減少【練習(xí)1】對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，可能發(fā)生的過(guò)程是A等壓壓縮，溫度降低 B等溫吸熱，體積不變C放出熱量，內(nèi)能增加 D絕熱壓縮，內(nèi)能不變【例3】如下圖，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱即與外界不發(fā)生熱交換容器中，容器內(nèi)裝有一可以活動(dòng)的絕熱活塞今對(duì)活塞施以一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下挪動(dòng)一段間隔 后，氣體的體積

2、減小假設(shè)忽略活塞與容器壁間的摩擦力，那么被密封的氣體 A溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少B溫度降低，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少C溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增加D溫度降低，壓強(qiáng)減小，內(nèi)能增加【練習(xí)2】如下圖，絕熱容器中間用隔板隔開(kāi)，左側(cè)裝有氣體，右側(cè)為真空現(xiàn)將隔板抽掉，使左側(cè)氣體自由膨脹直至到達(dá)平衡，那么在此過(guò)程中不計(jì)氣體的分子勢(shì)能A氣體對(duì)外界做功，溫度降低，內(nèi)能減少B氣體對(duì)外界做功，溫度不變，內(nèi)能減少C氣體不做功，溫度不變，內(nèi)能不變D氣體不做功，溫度不變，內(nèi)能減少【例4】如下圖，厚壁容器的一端通過(guò)膠塞插進(jìn)一支靈敏溫度計(jì)和一根氣針，另一端有個(gè)用卡子卡住的可挪動(dòng)膠塞用打氣筒通過(guò)氣針漸漸向容器內(nèi)打氣，使容器內(nèi)的壓

3、強(qiáng)增大到一定程度，這時(shí)讀出溫度計(jì)示數(shù)翻開(kāi)卡子，膠塞沖出容器口后A溫度計(jì)示數(shù)變大，實(shí)驗(yàn)說(shuō)明氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少B溫度計(jì)示數(shù)變大，實(shí)驗(yàn)說(shuō)明外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加C溫度計(jì)示數(shù)變小，實(shí)驗(yàn)說(shuō)明氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少D溫度計(jì)示數(shù)變小，實(shí)驗(yàn)說(shuō)明外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加【練習(xí)3】金屬筒內(nèi)裝有與外界溫度一樣的壓縮空氣，翻開(kāi)筒的開(kāi)關(guān)，筒內(nèi)高壓空氣迅速向外溢出，待筒內(nèi)外壓強(qiáng)相等時(shí)，立即關(guān)閉開(kāi)關(guān)在外界保持恒溫的條件下，經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)的時(shí)間后，再次翻開(kāi)開(kāi)關(guān)，這時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象是A筒外空氣流向筒內(nèi)B筒內(nèi)空氣流向筒外C筒內(nèi)外有空氣交換，處于動(dòng)平衡狀態(tài)，筒內(nèi)空氣質(zhì)量不變D筒內(nèi)外無(wú)空氣交換【例5】圖中豎直圓筒是固定不動(dòng)的，粗

4、筒橫截面積是細(xì)筒的4倍，細(xì)筒足夠長(zhǎng)。粗筒中A、B兩輕質(zhì)活塞間封有空氣，氣柱長(zhǎng)l20厘米?；钊鸄上方的水銀深H10厘米,兩活塞與筒壁間的摩擦計(jì)。用外力向上托住活塞B，使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與粗筒上端相平?，F(xiàn)使活塞B緩慢上移，直至水銀的一半被推入細(xì)筒中，求活塞B上移的間隔 。設(shè)在整個(gè)過(guò)程中氣柱的溫度不變，大氣壓強(qiáng)p0相當(dāng)于75厘米高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。 【練習(xí)4】如圖，氣缸由兩個(gè)截面不同的圓筒連接而成，活塞A、B被輕質(zhì)剛性細(xì)桿連接在一起，可無(wú)摩擦挪動(dòng)，A、B的質(zhì)量分別,橫截面積分別為，一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在兩活塞之間，活塞外側(cè)與大氣相通，大氣。1氣缸程度放置到達(dá)如圖甲所示的平衡狀態(tài)，求氣體的

5、壓強(qiáng)。2此時(shí)氣體的體積。現(xiàn)保持溫度不變，將氣缸豎直放置，到達(dá)平衡后如圖乙所示。與圖甲相比，活塞在氣缸內(nèi)挪動(dòng)的間隔 L為多少？取重力加速度?！纠?】如下圖，U形管兩臂粗細(xì)不等，開(kāi)口向上，右端封閉的粗管橫截面積是開(kāi)口的細(xì)管的三倍，管中裝入水銀，大氣壓為76cmHg。左端開(kāi)口管中水銀面到管口間隔 為11cm，且水銀面比封閉管內(nèi)高4cm，封閉管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為11cm。如今開(kāi)口端用小活塞封住，并緩慢推動(dòng)活塞，使兩管液面相平，推動(dòng)過(guò)程中兩管的氣體溫度始終不變，試求：1粗管中氣體的最終壓強(qiáng)；2活塞推動(dòng)的間隔 ?！纠?】圖中系統(tǒng)由左右連個(gè)側(cè)壁絕熱、底部、截面均為S的容器組成。左容器足夠高，上端敞開(kāi)，右容器上端由

6、導(dǎo)熱材料封閉。兩個(gè)容器的下端由可忽略容積的細(xì)管連通。 容器內(nèi)兩個(gè)絕熱的活塞A、B下方封有氮?dú)?，B上方封有氫氣。大氣的壓強(qiáng)p0，溫度為T(mén)0=273K，連個(gè)活塞因自身重量對(duì)下方氣體產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)均為0.1 p0。系統(tǒng)平衡時(shí)，各氣體柱的高度如下圖?，F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑?，再次平衡時(shí)A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時(shí)的位置并固定，第三次到達(dá)平衡后，氫氣柱高度為0.8h。氮?dú)夂蜌錃饩梢暈槔硐霘怏w。求i第二次平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積；ii水的溫度。【練習(xí)5】如圖,兩汽缸A、B粗細(xì)均勻、等高且內(nèi)壁光滑，其下部由體積可忽略的細(xì)管連通，A的直徑是B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩汽缸除

7、A頂部導(dǎo)熱外，其余部分均絕熱。兩汽缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮?dú)?，活塞a上方充有氧氣。當(dāng)大氣壓為p0、外界和汽缸內(nèi)氣體溫度均為7 且平衡時(shí)，活塞a離汽缸頂?shù)拈g隔 是汽缸高度的，活塞b在汽缸正中間。1現(xiàn)通過(guò)電阻絲緩慢加熱氮?dú)?，?dāng)活塞b恰好升至頂部時(shí)，求氮?dú)獾臏囟龋?繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升.當(dāng)活塞a上升的間隔 是汽缸高度的時(shí)，求氧氣的壓強(qiáng).課外作業(yè)1關(guān)于物體內(nèi)能的變化情況，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 A吸熱的物體，其內(nèi)能一定增加B體積膨脹的物體，其內(nèi)能一定減少C放熱的物體，其內(nèi)能也可能增加D絕熱壓縮的物體，其內(nèi)能一定增加2關(guān)于熱力學(xué)定律，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A在一定條件下

8、物體的溫度可以降到0 KB物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功C吸收了熱量的物體，其內(nèi)能一定增加D壓縮氣體總能使氣體的溫度升高3如下圖，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導(dǎo)線和外界電源相連，氣缸壁和活塞都是絕熱的，氣缸壁與活塞間光滑接觸且不漏氣現(xiàn)接通電源，電熱絲對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱關(guān)于氣缸內(nèi)氣體，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 A單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B所有分子的速率都增加C分子平均動(dòng)能增大D對(duì)外做功，內(nèi)能減少4一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)p1，V1，T1被壓縮至狀態(tài)p2，V2，T2，T2>T1，那么該過(guò)程中A氣體的

9、內(nèi)能一定是增加的B氣體可能向外界放熱C氣體一定從外界吸收熱量D氣體對(duì)外界做正功5如下圖，a、b、c、d表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過(guò)程中的四個(gè)狀態(tài)，圖中ad平行于橫坐標(biāo)軸，ab的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A從狀態(tài)d到c，氣體不吸熱也不放熱B從狀態(tài)c到b，氣體放熱C從狀態(tài)a到d，氣體對(duì)外做功D從狀態(tài)b到a，氣體吸熱6如下圖的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)，用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，假如迅速向下壓活塞時(shí)氣體的溫度會(huì)驟然升高設(shè)為甲過(guò)程假如緩慢地向下壓活塞時(shí)，里面的氣體溫度不變?cè)O(shè)為乙過(guò)程甲、乙兩個(gè)過(guò)程中氣體初態(tài)和末態(tài)的體積一樣，不考慮活塞與氣缸的摩擦，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是這個(gè)工作可讓學(xué)生分組負(fù)責(zé)搜集整理

10、,登在小黑板上,每周一換。要求學(xué)生抽空抄錄并且閱讀成誦。其目的在于擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì),熱愛(ài)生活,所以?xún)?nèi)容要盡量廣泛一些,可以分為人生、價(jià)值、理想、學(xué)習(xí)、成長(zhǎng)、責(zé)任、友誼、愛(ài)心、探究、環(huán)保等多方面。如此下去,除假期外,一年便可以積累40多那么材料。假如學(xué)生的腦海里有了眾多的鮮活生動(dòng)的材料,寫(xiě)起文章來(lái)還用亂翻參考書(shū)嗎?A甲過(guò)程中氣體的內(nèi)能增加，乙過(guò)程中氣體的內(nèi)能不變B兩過(guò)程中外界對(duì)氣體做的功一樣多C乙過(guò)程中氣體的壓強(qiáng)不變，甲過(guò)程中氣體的壓強(qiáng)不斷增大D乙過(guò)程的末態(tài)氣體壓強(qiáng)比甲過(guò)程的末態(tài)氣體壓強(qiáng)小7一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過(guò)程表示在如下圖的pV圖上，氣體先由a狀態(tài)沿雙曲線經(jīng)等溫過(guò)程

11、變化到b狀態(tài)，再沿與橫軸平行的直線變化到c狀態(tài)，a、c兩點(diǎn)位于與縱軸平行的直線上，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A由a狀態(tài)至b狀態(tài)過(guò)程中，氣體放出熱量，內(nèi)能不變B由b狀態(tài)至c狀態(tài)過(guò)程中，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能增加，平均每個(gè)氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與器壁碰撞的次數(shù)不變Cc狀態(tài)與a狀態(tài)相比，c狀態(tài)分子平均間隔 較大，分子平均動(dòng)能較大Db狀態(tài)與a狀態(tài)相比，b狀態(tài)分子平均間隔 較小，分子平均動(dòng)能相等81如下圖，一演示用的“永動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展而“劃水，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)分開(kāi)熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能較長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A

12、轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要消耗外界能量B轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量來(lái)自形狀記憶合金自身C轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水，水溫升高D葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量2如下圖，內(nèi)壁光滑的氣缸程度放置，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞密封在氣缸內(nèi)，外界大氣壓強(qiáng)為p0.現(xiàn)對(duì)氣缸緩慢加熱，氣體吸收熱量Q后，體積由V1增大為V2.那么在此過(guò)程中，氣體分子平均動(dòng)能_選填“增大、“不變或“減小，氣體內(nèi)能變化了_9如下圖，開(kāi)口處有卡口、內(nèi)截面積為S的圓柱形氣缸開(kāi)口向上豎直放置在程度面上，缸內(nèi)總體積為V0，大氣壓強(qiáng)為p0，一厚度不計(jì)、質(zhì)量為m的活塞m0.2p0S/g封住一定量的理想氣體，溫度為T(mén)0時(shí)缸內(nèi)氣體體積為08V0

13、，先在活塞上緩慢放上質(zhì)量為2m的砂子，然后將缸內(nèi)氣體溫度升高到2T0，求：1初始時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P12在活塞上放上質(zhì)量為2m的砂子時(shí)缸內(nèi)氣體的體積V2 3最后缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P410如圖，一底面積為S、內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在程度地面上，開(kāi)口向上，內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的一樣活塞A和B；在A與B之間、B與容器底面之間分別封有一定量的同樣的理想氣體，平衡時(shí)體積均為V。容器內(nèi)氣體溫度始終不變，重力加速度大小為g，外界大氣壓強(qiáng)為p0?，F(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣，致使B最終與容器底面接觸。求活塞A挪動(dòng)的間隔 。單靠“死記還不行,還得“活用,姑且稱(chēng)之為“先死后活吧。讓學(xué)生把一周看到或聽(tīng)到的新穎事記下來(lái),摒

14、棄那些假話套話空話,寫(xiě)出自己的真情實(shí)感,篇幅可長(zhǎng)可短,并要求運(yùn)用積累的成語(yǔ)、名言警句等,定期檢查點(diǎn)評(píng),選擇優(yōu)秀篇目在班里朗讀或展出。這樣,即穩(wěn)固了所學(xué)的材料,又鍛煉了學(xué)生的寫(xiě)作才能,同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的觀察才能、思維才能等等,到達(dá)“一石多鳥(niǎo)的效果。要練說(shuō)，得練看。看與說(shuō)是統(tǒng)一的，看不準(zhǔn)就難以說(shuō)得好。練看，就是訓(xùn)練幼兒的觀察才能，擴(kuò)大幼兒的認(rèn)知范圍，讓幼兒在觀察事物、觀察生活、觀察自然的活動(dòng)中，積累詞匯、理解詞義、開(kāi)展語(yǔ)言。在運(yùn)用觀察法組織活動(dòng)時(shí)，我著眼觀察于觀察對(duì)象的選擇，著力于觀察過(guò)程的指導(dǎo)，著重于幼兒觀察才能和語(yǔ)言表達(dá)才能的進(jìn)步。11如圖，粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開(kāi)口，管內(nèi)有一段水銀柱，右管內(nèi)氣體柱長(zhǎng)為39cm，中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長(zhǎng)為40cm。先將口B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設(shè)整個(gè)過(guò)程溫度不變，穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀面比中管內(nèi)水銀面高2cm，求： 1穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p；課本、報(bào)刊雜志中的成語(yǔ)、名言警句等俯首皆是,但學(xué)生寫(xiě)作文運(yùn)用到文章中的甚少,即使運(yùn)用也很難做到恰如其分。為什么?還是沒(méi)有徹底“記死的緣故。要