20xx人教版高中物理選修3-3第八章第3講理想氣體的狀態(tài)方程學(xué)案練習(xí)(參考版)
2024-12-02 20:05本頁面
【正文】 S T2＝ (273－ 3)K＝ 270 K 將數(shù)據(jù)代入理想氣體狀態(tài)方程： p1V1T1 ＝p2V2T2 解得 p＝ mmHg. 圖 8－ 3－ 1 針對訓(xùn)練 內(nèi)徑均勻的 L形直角細玻璃管，一端封閉，一端開口豎直向上，用水銀柱將一定質(zhì)量空氣封存在封閉端內(nèi)，空氣柱長 4 cm，水銀柱高 58 cm，進入封閉端長 2 cm，如圖 8－ 3－ 1 所示，溫度是 87 ℃ ，大氣壓強為 75 cmHg，求： (1)在圖示位置空氣柱的壓強 p1. (2)在圖示位置，要使空氣柱的長度變?yōu)?3 cm，溫度必須降低到多少度？ 答案 (1)133 cmHg (2)－ 5 ℃ 解析 (1)p1＝ p0＋ ph＝ (75＋ 58)cmHg＝ 133 cmHg. (2)對空氣柱：初態(tài)： p1＝ 133 cmHg， V1＝ 4S， T1＝ (273＋ 87)K＝ 360 K. 末態(tài)： p2＝ p0＋ ph′ ＝ (75＋ 57)cmHg＝ 132 cmHg， V2＝ 3S. 由 p1V1T1＝ p2V2T2代入數(shù)值，解得： T2＝ 268 K＝－ 5 ℃ . 二、理想氣體狀態(tài)方程與氣體圖象 1． 一定質(zhì)量的理想氣體的各種圖象 類別 圖線 特 點 舉 例 p V pV＝ CT(其中 C 為恒量 )，即 pV 之乘積越大的等溫線溫度越高，線離原點越遠 p 1V p＝ CT1V，斜率 k＝ CT，即斜率越大，溫度越高 p T p＝ CVT，斜率 k＝ CV，即斜率越大，體積越小 V T V＝ CpT，斜率 k＝ Cp，即斜率越大，壓強越小 基本方法：化 “ 一般 ” 為 “ 特殊 ” ，如圖 8－ 3－ 2 是一定質(zhì)量的某種理想氣體的狀態(tài)變化過程 A→ B→ C→ A. 圖 8－ 3－ 2 在 V－ T 圖線上 ，等壓線是一簇延長線過原點的直線，過 A、 B、 C 三點作三條等壓線分別表示三個等壓過程 pA′ pB′ pC′ ，即 pApBpC，所以 A→ B 壓強增大，溫度降低，體積縮小， B→ C 溫度升高，體積減小，壓強增大， C→ A溫度降低，體積增大，壓強減小． 特別提醒 圖象問題要利用好幾個線，如 V－ t、 p－ t 的延長線及 p－ 1V、 p－ T、 V－ T過原點的線，還有與兩個軸平行的輔助線． 例 2 (2021S－ 743(mm) 第 3 講 理想氣體的狀態(tài)方程 [目標定位 ] ，并知道實際氣體在什么情況下可以看成理想氣體 . ，并能應(yīng)用方程解決實際問題 . 一、理想氣體 1． 定義： 在任何溫度任何壓強下都嚴格遵從三個 實驗定律 的氣體． 2．實際氣體在壓強 不太大 (相對大氣壓 )，溫度 不太低 (相對室溫 )時可當成理想氣體處理． 3．理想氣體是一種 理想化 的模型，是對實際氣體的 科學(xué)抽象． 二、理想氣體的狀態(tài) 方程 1． 內(nèi)容： 一定 質(zhì)量 的某種理想氣體，在從一個狀態(tài) (p V T1)變化到另一個狀態(tài) (p V T2)時，盡管 p、 V、 T 都可能改變，但是 壓強 (p)跟體積 (V)的乘積與熱力學(xué) 溫度 (T)的比值保持不變． 2． 理想氣體狀態(tài)方程表達式： p1V1T1＝ p2V2T2或 pVT ＝ C(恒量 )． 3． 推導(dǎo)方法： (1)控制變量法． (2)選定狀態(tài)變化法． 4． 成立條件： 質(zhì)量一定的理想氣體． 一、理想氣體狀態(tài)方程 1． 理想氣體 (1)理解：理想氣體是為了研究問題方便提出的一種理想模型，是實際氣體的一種近似，就像力學(xué)中質(zhì)點、電學(xué)中點電荷模型一樣，突出矛盾的主要方面，忽略次要方面，從而認識物理現(xiàn)象的本質(zhì)，是物理學(xué)中常用的方法． (2)特點： ① 嚴格遵守氣體實驗定律及理想氣體狀態(tài)方程． ② 理想氣體分子本身的大小與分
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