20xx人教版高中物理選修3-384習題課：氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程的應用word學案-資料下載頁
2024-11-19 16:01本頁面
【導讀】[目標定位]，使變質量問題轉化為一定質量的氣體問題.象對氣體狀態(tài)、狀態(tài)變化及規(guī)律進行分析，并應用于解決氣體狀態(tài)變化問題.就要重新充氧．有一個車間，每天需要用1atm的氧氣400L，這瓶氧氣能用幾天？由V1→V2：p1V1＝p2V2，由→V3：p2＝p3V3，已知氣體在狀態(tài)A的溫度TA＝300K，求氣體在狀態(tài)B、C和D的溫度各是多少？＝4atm，pB＝4atm，pC＝2atm，pD＝2atm，VA＝10L，VC＝40L，VD＝20L.由題意知B到C是等溫變化，所以TB＝TC＝600K.查理定律的分比形式：ΔpΔT＝pT或Δp＝ΔTTp.蓋—呂薩克定律的分比形式：ΔVΔT＝VT或ΔV＝ΔTTV.初始時，水銀柱兩液面高度差為h＝mρS.末狀態(tài)：p2＝p0，V2＝，T2＝？要使貯液筒中空氣的壓強達到4atm，打氣筒應打壓幾次？故還剩藥液－6L＝.
【正文】 圖 4 A． TATB， TBTC B． TATB， TB＝ TC C． TATB， TBTC D． TA＝ TB， TBTC 答案 C 解析 由題圖可知，氣體由 A到 B的過程為等容變化，由查理定律得 pATA＝ pBTB， pApB，故 TATB；由 B 到 C 的過程為等壓變化，由蓋 — 呂薩克定律得 VBTB＝ VCTC， VBVC，故 TB C正確 ． 5 所示為內徑均勻的 U形管 ， 其內部盛有水銀 ， 右端封閉空氣柱長 12cm， 左端被一重力不計的輕質活塞封閉一段長 10cm的空氣柱 ， 當環(huán)境溫度 t1＝ 27℃ 時 ， 兩側水銀面的高度差為 t2時 ， 兩側水銀面的高度相等 ． 已知大氣壓強 p0＝ 75cmHg， 求 ： 圖 5 (1)溫度 t2的數(shù)值 ； (2)左端活塞移動的距離 ． 答案 (1)－ 5℃ (2) 解析 (1)設 U 形管的橫截面積為 S 對右端封閉空氣柱有 p1＝ 77cmHg， V1＝ 12S， T1＝ 300K， p2＝ 75cmHg， V2＝ 11S 由 p1V1T1＝ p2V2T2 解得 T2≈ 268K，即 t2＝－ 5℃ (2)對左端封閉空氣柱 V1′ ＝ 10S， T1′ ＝ 300K， T2′ ＝ 268K， V2′ ＝ L2′ S 由 V1′T1′＝ V2′T2′ 解得 L2′≈ 故左端活塞移動的距離 s＝ (10＋ 1－ ) cm＝ 6所示 ， 是一定質量的氣體從狀態(tài) A 經(jīng)狀態(tài) B、 C 到狀態(tài) D 的 p－ T 圖象 ， 已知氣體在狀態(tài) B 時的體積是 8L， 求 VA、 VC和 VD， 并畫出此過程的 V－ T 圖象 ． 圖 6 答案 4L 8L V－ T 圖象見解析圖 解析 A→ B，等溫過程有 pAVA＝ pBVB 所以 VA＝ pBVBpA＝ 105 8 105 L＝ 4L B→ C，等容過程，所以 VC＝ VB＝ 8L C→ D，等壓過程有 VCTC＝ VDTD， VD＝ TDTCVC＝ 400300 8L＝ 323 L≈ 此過程的 V－ T 圖象如圖所示： 12． 用銷釘固定的活塞把容器分成 A、 B 兩部分 ， 其容積之比 VA∶ VB＝ 2∶ 1， 如圖 7 所示 ，起初 A 中有溫度為 127℃ 、 壓強為 105Pa的空氣 ， B 中有溫度為 27℃ 、 壓強為 105Pa的空氣 ， 拔去銷釘 ， 使活塞可以無摩擦地移動但不漏氣 ， 由于容器壁緩慢導熱 ， 最后兩部分空氣都變成室溫 27℃ ， 活塞也停住 ， 求最后 A、 B 中氣體的壓強 ． 圖 7 答案 都為 105Pa 解析 對 A 空氣，初狀態(tài)： pA＝ 105Pa， VA＝？， TA＝ 400K. 末狀態(tài)： pA′ ＝？， VA′ ＝？， TA′ ＝ 300K， 由理想氣體狀態(tài)方程 pAVATA＝ pA′ VA′TA′得： 105VA400 ＝pA′ VA′300 對 B 空氣，初狀態(tài)： pB＝ 105Pa， VB＝？， TB＝ 300K. 末狀態(tài)： pB′ ＝？， VB′ ＝？， TB′ ＝ 300K. 由理想氣體狀態(tài)方程 pBVBTB＝ pB′ VB′TB′得： 105VB300 ＝pB′ VB′300 又 VA＋ VB＝ VA′ ＋ VB′ ， VA∶ VB＝ 2∶ 1， pA′ ＝ pB′ ， 聯(lián)立以上各式得 pA′ ＝ pB′ ＝ 105Pa.
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