20xx人教版高中物理選修3-3第八章第2講氣體的等容變化和等壓變化學(xué)案練習(xí)-文庫吧資料
2024-12-06 14:32本頁面
【正文】 ， T2＝ 400 K， 由蓋 — 呂薩克定律 V1T1＝ V2T2，得 VT1＝ V＋ ΔVT2， 代入數(shù)據(jù)得 ΔV＝ V3， 又因?yàn)?m＝ ρV，故 Δmm ＝ ΔVV＋ ΔV＝V343V＝ 14. 借題發(fā)揮 此題從容器中逸出空氣來看是一個(gè)變質(zhì)量問題，為轉(zhuǎn)化為等壓變化問題，從而把逸出的空氣看成氣體的膨脹，因小孔跟外界大氣相通，所以壓強(qiáng)不變．因此符合蓋 — 呂薩克定律． 三、假設(shè)法在判斷液柱 (或活塞 )的移動問題的應(yīng)用 此類問題的特點(diǎn)是：當(dāng)氣體的狀態(tài)參量 p、 V、 T 都發(fā)生變化時(shí)，直接判斷 液柱或活塞的移動方向比較困難，通常先進(jìn)行氣體狀態(tài)的假設(shè)，然 后應(yīng)用查理定律可以簡單地求解．其一般思路為 (1)假設(shè)液柱或活塞不發(fā)生移動，兩部分氣體均做等容變化． (2)對兩部分氣體分別應(yīng)用查理定律的分比形式 Δp＝ pTΔT，求出每部分氣體壓強(qiáng)的變化量 Δp，并加以比較． 例 3 (2021臨沂統(tǒng)考 )如圖 8－ 2－ 5 所示，兩端封閉、粗細(xì)均勻、豎直放置的玻璃管內(nèi)，有一長為 h 的水銀柱， 將管內(nèi)氣體分為兩部分，已知 l2＝ 兩部分氣體同時(shí)升高相同的溫度，管內(nèi)水銀柱將如何運(yùn)動？ (設(shè)原來溫度相同 ) 圖 8－ 2－ 5 答案 水銀柱上移 解析 水銀柱原來處于平衡狀態(tài)，所受合外力為零，即此時(shí)兩部分氣體的壓強(qiáng)差 Δp＝ p1－ p2＝ ，兩部分氣體的壓強(qiáng)都增大，若 Δp1Δp2，水銀柱所受合外力方向向上，應(yīng)向上移動，若 Δp1Δp2，水銀柱向下移動，若 Δp1＝Δp2，水銀柱不動．所以判斷水銀柱怎樣移動， 就是分析其合力方向，即判斷兩部分氣體的壓強(qiáng)哪一個(gè)增大得多． 假設(shè)水銀柱不動，兩部分氣體都做等容變化，分別對兩部分氣體應(yīng)用查理定律： 上段： p2T2＝ p2′T2′，所以 p2′ ＝ T2′T2p2， Δp2＝ p2′ － p2＝ (T2′T2－ 1)p2＝ ΔT2T2p2； 同理下段： Δp1＝ ΔT1T1p1. 又因?yàn)?ΔT2＝ ΔT1， T1＝ T2， p1＝ p2＋ hp2， 所以 Δp1Δp2，即水銀柱上移． 借題發(fā) 揮 同一問題可從不同角度考慮，用不同方法求解，培養(yǎng)同學(xué)們的發(fā)散思維能力．此類問題中，如果是氣體溫度降低，則 ΔT為負(fù)值， Δp亦為負(fù)值， 表示氣體壓強(qiáng)減小，那么降溫后水銀柱應(yīng)該向壓強(qiáng)減小得多的一方移動． 針對訓(xùn)練 如圖所示，四支兩端封閉、粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)的空氣被一段水銀柱隔開，按圖中標(biāo)明的條件，當(dāng)玻璃管水平放置時(shí)，水銀柱處于靜止?fàn)顟B(tài)．如果管內(nèi)兩端的空氣都升高相同的溫度，則水銀柱向左移動的是 ( ) 答案 CD 解析 假設(shè) 升溫后，水銀柱不動，則壓強(qiáng)要增加，由查理定律，壓強(qiáng)的增加量 Δp＝ pΔTT ，而各管原壓強(qiáng) p相同，所以 Δp∝ 1T，即 T高， Δp小，也就可以確定水銀柱應(yīng)向溫度高的方向移動，故 C、 D 項(xiàng)正確． 查理定律的應(yīng)用 1．對于一定質(zhì)量的氣體，在體積不變時(shí)，壓強(qiáng)增大到原來的二倍，則氣體溫度的變化情況是 ( ) A．氣體的攝氏溫度升高到原來的二倍 B．氣體的熱力學(xué)溫度升高到原來的二倍 C．氣體的攝 氏溫度降為原來的一半 D．氣體的熱力學(xué)溫度降為原來的一半 答案 B 解析 一定質(zhì)量的氣體體積不變時(shí)，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，即 p1T1＝ p2T2，得 T2＝ p2T1p1＝ 2T1， B 正確． 2．
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