20xx屆新教材一輪復(fù)習(xí)人教版-第十三章-第2節(jié)-固體-液體-氣體-學(xué)案-資料下載頁(yè)
2025-04-05 05:54本頁(yè)面
【正文】 T2對(duì)活塞,設(shè)活塞上端橫杠剛開(kāi)始離開(kāi)汽缸時(shí)汽缸中氣壓為p2,則有p2S=p0S+Mg聯(lián)立解得T2=3(p0+MgS)T04p0對(duì)點(diǎn)演練(1)ρgHp0+ρgHh (2)ρgSHhp0解析(1)設(shè)潛水鐘在水面上方時(shí)和放入水下后筒內(nèi)氣體的體積分別為V0和V1,放入水下后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1,由玻意耳定律和題給條件有p1V1=p0V0①V0=hS②V1=(hl)S③p1=p0+ρg(Hl)④聯(lián)立以上各式并考慮到H?hl,解得l=ρgHp0+ρgHh。⑤(2)設(shè)水全部排出后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p2,此時(shí)筒內(nèi)氣體的體積為V0,這些氣體在其壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積為V3,由玻意耳定律有p2V0=p0V3⑥其中p2=p0+ρgH⑦設(shè)壓入筒內(nèi)的氣體在壓強(qiáng)為p0時(shí)體積為V,依題意V=V3V0⑧聯(lián)立②⑥⑦⑧式得V=ρgSHhp0。⑨(1) cm (2)363 K解析本題以U形管為背景,意在考查氣體實(shí)驗(yàn)定律。(1)設(shè)密封氣體初始體積為V1,壓強(qiáng)為p1,左、右管的橫截面積均為S,密封氣體先經(jīng)等溫壓縮過(guò)程體積變?yōu)閂2,壓強(qiáng)變?yōu)閜2。由玻意耳定律有p1V1=p2V2①設(shè)注入水銀后水銀柱高度為h,水銀的密度為ρ,按題設(shè)條件有p1=p0+ρgh0②p2=p0+ρgh③V1=(2Hlh0)S,V2=HS④聯(lián)立①②③④式并代入題給數(shù)據(jù)得h=。⑤(2)密封氣體再經(jīng)等壓膨脹過(guò)程體積變?yōu)閂3,溫度變?yōu)門(mén)2,由蓋呂薩克定律有V2T1=V3T2⑥按題設(shè)條件有V3=(2Hh)S⑦聯(lián)立④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得T2=363K。⑧典例2答案(1)127 ℃ (2)105 Pa(3)見(jiàn)解析解析(1)活塞剛離開(kāi)B處時(shí),氣體壓強(qiáng)p2=p0+mgS=105Pa氣體等容變化,+t1=p2273+t2代入數(shù)據(jù),解出t2=127℃(2)設(shè)活塞最終移動(dòng)到A處,理想氣體狀態(tài)方程:p1V0273+t1=p3V3273+t3,+t1=+t3,代入數(shù)據(jù),解出p3=300p0==105Pa因?yàn)閜3p2,故活塞最終移動(dòng)到A處的假設(shè)成立。(3)如圖所示。對(duì)點(diǎn)演練 等于 大于解析從“1”到“2”是等容變化,根據(jù)查理定理可知“2”狀態(tài)溫度低,分子平均動(dòng)能小,所以單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁上單位面積的平均次數(shù)少,即N1大于N2。從“1”到“3”,因?yàn)?點(diǎn)狀態(tài)壓強(qiáng)與體積的積與2點(diǎn)狀態(tài)壓強(qiáng)與體積的積相等,說(shuō)明T1等于T3。從“2”到“3”是等壓膨脹,氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積的個(gè)數(shù)減少,即N2大于N3?！∮蓤D像可知,a→b過(guò)程,氣體壓強(qiáng)減小而體積增大,氣體的壓強(qiáng)與體積倒數(shù)成正比,則壓強(qiáng)與體積成反比,氣體發(fā)生的是等溫變化,故A正確。由理想氣體狀態(tài)方程pVT=C可知p1V=CT,由題圖可知,連接Ob的直線(xiàn)的斜率小,所以b對(duì)應(yīng)的溫度低,b→c過(guò)程溫度升高,由圖像可知,同時(shí)壓強(qiáng)增大,且體積也增大,故B錯(cuò)誤。由圖像可知,c→d過(guò)程,氣體壓強(qiáng)p不變而體積V變小,由理想氣體狀態(tài)方程pVT=C可知?dú)怏w溫度降低,故C正確。由圖像可知,d→a過(guò)程,氣體體積V不變,壓強(qiáng)p變小,由理想氣體狀態(tài)方程pVT=C可知,氣體溫度降低,故D錯(cuò)誤。 cm cm解析設(shè)U形管兩端豎直朝上時(shí),左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2。U形管水平放置時(shí),兩邊氣體壓強(qiáng)相等,設(shè)為p,此時(shí)原左、右兩邊氣柱長(zhǎng)度分別變?yōu)閘139。和l239。由力的平衡條件有p1=p2+ρg(l1l2)①式中ρ為水銀密度,g為重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl139。②p2l2=pl239。③兩邊氣柱長(zhǎng)度的變化量大小相等l139。l1=l2l239。④由①②③④式和題給條件得l139。=⑤l239。=⑥對(duì)點(diǎn)演練解析設(shè)汽缸總?cè)莘e為V,初始狀態(tài)pApB=23①最終平衡狀態(tài)pB39。=pA39。+MgS②A(yíng)、B兩部分氣體做等溫變化,由玻意耳定律得pAV2=pA39。2V3③pBV2=pB39。V3④聯(lián)立解得pB39。=3Mg2S⑤(1)12(p0+p) (2)12p0+14p 4(p0+p)V02p0+p解析(1)設(shè)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)為p10,根據(jù)力的平衡條件得(p10p)2S=(p0p)S①得p10=12(p0+p)②(2)設(shè)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為p1和V1,氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p2和V2。根據(jù)力的平衡條件有p2S=p12S③由玻意耳定律得p1V1=p102V0④p2V2=p0V0⑤由于兩活塞用剛性桿連接,故V12V0=2(V0V2)⑥聯(lián)立②③④⑤⑥式解得p1=12p0+14p⑦V1=4(p0+p)V02p0+p⑧
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