高中物理基礎(chǔ)提升-第13章第2節(jié)　固體、液體和氣體

第2節(jié)固體、液體和氣體夯實基礎(chǔ)知識必備知識全通關(guān)掃除雙基盲點匚必備知識填充n一、固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體液晶的微觀結(jié)構(gòu).晶體與非晶體\分類比較端1晶體非晶體單晶體多晶體夕卜形規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點確定腌不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性各向同性原子排列有規(guī)則晶粒的排列無規(guī)M無規(guī)則轉(zhuǎn)化晶體和非晶體在二9性下可以相互轉(zhuǎn)化典型物質(zhì)石英、云母、明磯、食鹽玻璃、橡膠2.晶體的微觀結(jié)構(gòu)晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點：組成晶體的物質(zhì)微粒有規(guī)則地、周期性地在空間排列。3.液晶(1)液晶分子既保持排列有序而顯示各向昆性，又可以自由移動位置，保持了液體的流動性。(2)液晶分子的位置無序使它像液體，排列有序使它像晶體。(3)液晶分子的排列從某個方向看比較整齊，而從另外一個方向看則是雜亂無章的。二、液體的表面張力.作用液體的表面張力使液面具有收縮到表面積最小的趨勢。.方向表面張力跟液面相切,且跟這部分液面的分界線垂直。.大小液體的溫度越高，表面張力越小;液體中溶有雜質(zhì)時，表面張力變小;液體的密度越大，表面張力越大。三、飽和蒸汽、未飽和蒸汽和飽和蒸汽壓相對濕度.飽和汽與未飽和汽(1)飽和汽：與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽。(2)未飽和汽：沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽。.飽和汽壓(1)定義：飽和汽所具有的壓強(qiáng)。(2)特點：液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大,且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)。.相對濕度空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度時水的飽和汽壓之比。即：相對濕度=水蒸氣的實際壓強(qiáng)同溫度水的飽和汽壓°四、氣體分子運(yùn)動速率的統(tǒng)計分布.氣體分子運(yùn)動的特點和氣體壓強(qiáng)TOC\o"1-5"\h\z’分子很小，間距很大，除碰撞外，不受力，做勻速直線運(yùn)動 ~’分子密度大，碰撞頻繁，分子運(yùn) .r動雜亂無一分子能充滿達(dá)到的空間，向各個方 J向運(yùn)動的分子數(shù)相等，分子速率分一?、布呈“中間多，兩頭少”的規(guī)律.氣體的壓強(qiáng)(1)產(chǎn)生原因：由于氣體分子無規(guī)則的熱運(yùn)動，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的壓力。(2)決定因素①宏觀上：決定于氣體的溫度和體積。②微觀上：決定于分子的平均動能和分子的密集程度。五、氣體實驗定律理想氣體1.氣體實驗定律玻意耳定律查理定律蓋一呂薩克定律內(nèi)容一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)與體積成反比一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，體積與熱力學(xué)溫度成正比表達(dá)式Pi%=以上Ji匕匕圖象PVp0/V7Z0VT0T2.理想氣體狀態(tài)方程(1)理想氣體：把在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實驗定律的氣體稱為理想氣體。在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低時，實際氣體可以看作理想氣體。理想氣體的分子間除碰撞外不考慮其他作用，一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定。Diyi(2)理想氣體狀態(tài)方程：*=導(dǎo)質(zhì)量一定的理想氣體)。匚學(xué)情自測驗收口.思考辨析(正確的畫“J”，錯誤的畫“X”)(1)大塊塑料粉碎成形狀相同的顆粒，每個顆粒即為一個單晶體。 (X)(2)單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的。 (X)(3)單晶體有天然規(guī)則的幾何形狀，是因為單晶體的物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的。(V)TOC\o"1-5"\h\z(4)液晶是液體和晶體的混合物。 (X)(5)船浮于水面上不是由于液體的表面張力。 (V)(6)水蒸氣達(dá)到飽和時，水蒸氣的壓強(qiáng)不再變化，這時，水不再蒸發(fā)和凝結(jié)。(X)(7)壓強(qiáng)極大的氣體不遵從氣體實驗定律。 (V).(多選)干濕泡溫度計的濕泡溫度計與干泡溫度計的示數(shù)差距越大，表示()A.空氣的絕對濕度越大B.空氣的相對濕度越小C.空氣中的水蒸氣的實際壓強(qiáng)離飽和程度越近D.空氣中的水蒸氣的絕對濕度離飽和程度越遠(yuǎn)BD|濕泡溫度計下端包有濕紗布，紗布上的水分蒸發(fā)時吸熱，使得濕泡溫度計比干泡溫度計示數(shù)低，示數(shù)差距越大，說明紗包上的水分蒸發(fā)的越快，空氣的相對濕度越小，即水蒸氣的實際壓強(qiáng)、絕對濕度離飽和程度越遠(yuǎn)，故B、D正確，A、C錯誤。］.(多選)以下說法正確的是()A.金剛石、食鹽都有確定的熔點B.飽和汽的壓強(qiáng)與溫度無關(guān)C.一些小昆蟲可以停在水面上是由于液體表面張力的作用D.多晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性E.當(dāng)人們感覺空氣干燥時，空氣的相對濕度一定較小ACE|金剛石、食鹽都是晶體，有確定的熔點，選項A正確；飽和汽的壓強(qiáng)與溫度有關(guān)，選項B錯誤；因為液體表面張力的存在，有些小昆蟲能停在水面上，選項C正確；多晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性，選項D錯誤；在一定溫度條件下，相對濕度越小，水蒸發(fā)得也就越快，人就越感到干燥，故當(dāng)人們感到干燥時，空氣的相對濕度一定較小，選項E正確。］4.（多選）下列說法正確的是（）A.在一定溫度下，同種液體的飽和汽的分子數(shù)密度也會變化B.相對濕度是100%,表明在當(dāng)時溫度下，空氣中水汽還沒達(dá)到飽和狀態(tài)C.處在液體表面層的分子與液體內(nèi)部的分子相比有較大的勢能D.空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近同一溫度時水的飽和汽壓E.露水總是出現(xiàn)在夜間和清晨，原因是氣溫的變化使空氣里原來飽和的水蒸氣液化CDE|飽和汽的分子數(shù)密度僅由溫度決定，溫度越高，飽和汽的分子數(shù)密度越大，故A錯誤；相對濕度是指空氣中水蒸氣的實際壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓之比，相對濕度是100%,表明在當(dāng)時的溫度下，空氣中的水蒸氣已達(dá)到飽和狀態(tài)，故B錯誤；液體表面層的分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,由于分子勢能隨分子間距增大而增大,故液體表面層的分子與液體內(nèi)部的分子相比有較大的勢能，C正確；空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近同一溫度下水的飽和汽壓，故D正確；露水總是出現(xiàn)在夜間和清晨，是因為氣溫的變化使空氣里原來飽和的水蒸氣液化，故E正確。］5.（人教版選修3-3P25Tl改編）對一定質(zhì)量的氣體來說，下列幾點能做到的是（）A.保持壓強(qiáng)和體積不變而改變它的溫度B.保持壓強(qiáng)不變，同時升高溫度并減小體積C.保持溫度不變，同時增加體積并減小壓強(qiáng)D.保持體積不變，同時增加壓強(qiáng)并降低溫度

C|根據(jù)理想氣體狀態(tài)方＜=c逐一分析，只有C正確。16.(人教版選修3-3P23TD如圖所示，向一個空的鋁制飲料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內(nèi)引入一小段油柱(長度可以忽略)。如果不計大氣壓的變化，這就是一個簡易的氣溫計。已知鋁罐的容積是360cm3,吸管內(nèi)部粗細(xì)均勻，橫截面積為0.2cm2,吸管的有效長度為20cm,當(dāng)溫度為25C時，油柱離管口10cm.(1)吸管上標(biāo)刻溫度值時，刻度是否應(yīng)該均勻;(2)估算這個氣溫計的測量范圍。HHHAVI解析I⑴由于罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)始終不變，所以7=R，^=—，H362Ar=—AT=——AT,V298298AT=——298AT=——SM362由于AT與“成正比，刻度是均勻的。298(2)AT=—X0.2X(20-10)K=L6K362故這個氣溫計可以測量的溫度范圍為(25-1.6)C~(25+1.6)℃，即23.4~26.6。I答案I(1)刻度是均勻的(2)23.4?26.6C總結(jié)?？伎键c關(guān)鍵能力全突破破解高考疑難考占1 ~石固體、液體的性質(zhì)|依題組訓(xùn)練|.(多選)(2015?全國卷I)下列說法正確的是()A.將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體B.固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)C.由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D.在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫wE.在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變BCD|A.將一晶體敲碎后，得到的小顆粒仍是晶體，故選項A錯誤；B.單晶體具有各向異性，有些單晶體沿不同方向上的光學(xué)性質(zhì)不同，故選項B正確;C例如金剛石和石墨由同種元素構(gòu)成，但由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，故選項C正確；D.晶體與非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。如天然水晶是晶體，熔融過的水晶（即石英坡璃）是非晶體，也有些非晶體在一定條件下可轉(zhuǎn)化為晶體，故選項D正確；E.熔化過程中，晶體的溫度不變，但內(nèi)能改變，故選項E錯誤。|.（多選）（2019?鄭州模擬）下列說法正確的是（）A.單晶體和多晶體都有固定的熔點和規(guī)則的幾何外形B.液體表面存在著張力是因為液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離C.布朗運(yùn)動反映了花粉小顆粒內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動D.密閉在汽缸里的一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時，單位時間碰撞單位面積的器壁的氣體分子數(shù)一定減少E.影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓的比值BDE|多晶體無規(guī)則的幾何外形，故A錯誤；液體的表面張力是由于表層分子間距大于內(nèi)層分子間距產(chǎn)生的，B正確；布朗運(yùn)動反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動，C錯誤氣體的壓強(qiáng)取決于分子的平均動能和分子密集程度，在等壓膨脹過程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大，溫度升高，分子的平均動能增大，但分子密集程度減小，則單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的氣體分子數(shù)一定減少，D正確；影響蒸發(fā)快慢及潮濕程度的物理量為相對濕度，故E正確。］.（多選）下列對飽和汽、未飽和汽、飽和汽壓以及濕度的認(rèn)識，正確的是（）A.液體的飽和汽壓只與液體的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與體積無關(guān)B.增大壓強(qiáng)一定可以使未飽和汽變成飽和汽C.降低溫度一定可以使未飽和汽變成飽和汽D.空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)越大，空氣的絕對濕度越大E.干濕泡濕度計的干、濕兩支溫度計的示數(shù)差越小，空氣的相對濕度越大ADE|飽和汽壓的大小取決于物質(zhì)的性質(zhì)和溫度，而與體積無關(guān)，故A正確；飽和汽壓與壓強(qiáng)無關(guān)，故B錯誤；降低溫度可能使未飽和汽變成飽和汽，但不是一定使未飽和汽變成飽和汽，故C錯誤；空氣的濕度是指相對濕度，空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)越大，空氣的絕對濕度越大，但相對濕度不一定越大，故D正確；干濕泡濕度計的干、濕兩支溫度計示數(shù)差越小，說明空氣越潮濕，相對濕度越大，故E正確。］.（多選）（2019?衡水金卷模擬）下列說法正確的是（）A.在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)B.脫脂棉脫脂的目的在于使它從不被水浸潤變?yōu)榭梢员凰櫍员阄∷幰篊.燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體D.在空間站完全失重的環(huán)境下，水滴能收縮成標(biāo)準(zhǔn)的球形是因為液體表面張力的作用E.在一定溫度下，當(dāng)人們感到潮濕時，水蒸發(fā)慢，空氣的絕對濕度一定較大ABD|在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)，選項A正確；脫脂棉脫脂的目的在于使它從不被水浸潤變?yōu)榭梢员凰?，以便吸取藥液，選項B正確；燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明云母片的物理性質(zhì)具有各向異性，云母片是單晶體，選項C錯誤；在空間站完全失重的環(huán)境下，水滴能收縮成標(biāo)準(zhǔn)的球形是因為液體表面張力的作用，選項D正確；在一定溫度下，空氣的相對濕度越大，水蒸發(fā)越慢，人就感到越潮濕，故當(dāng)人們感到潮濕時，空氣的相對濕度一定較大，但絕對濕度不一定大，故E錯誤。］廠 規(guī)律總結(jié) .晶體和非晶體(1)凡是具有確定熔點的物體必定是晶體，反之，必是非晶體。(2)凡是具有各向異性的物體必定是晶體，且是單晶體。(3)單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性。(4)晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。.液體表面張力形成原因表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力表面特性表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜表面張力的和液面相切，垂直于液面上的各條分界線方向表面張力的效果表面張力使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，球形的表面積最小典型現(xiàn)象球形液滴、肥皂泡、漣波、毛細(xì)現(xiàn)象，浸潤和不浸潤‘"''氣體的性質(zhì)及氣體壓強(qiáng)的計算［依題組訓(xùn)練］1.（多選）（2017?全國卷I）氧氣分子在0C和100c溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是（）單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比° 200 400 600 800次m.J）A.圖中兩條曲線下面積相等B.圖中虛線對應(yīng)于氧氣分子平均動能較小的情形C.圖中實線對應(yīng)于氧氣分子在100℃時的情形D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目E.與0C時相比，100C時氧氣分子速率出現(xiàn)在。?400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大ABC［A對：面積表示總的氧氣分子數(shù)，二者相等。B對：溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動能越大，虛線為氧氣分子在0C時的情形，分子平均動能較小。C對：實線為氧氣分子在100℃時的情形。D錯：曲線給出的是分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。E錯：速率出現(xiàn)在0~400m/s區(qū)間內(nèi)，100℃時氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小。1.（2019?北京高考）下列說法正確的是（）A.溫度標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動的劇烈程度B.內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動所具有的動能的總和C.氣體壓強(qiáng)僅與氣體分子的平均動能有關(guān)D.氣體膨脹對外做功且溫度降低，分子的平均動能可能不變A|溫度是分子平均動能的量度（標(biāo)志），A對；內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的分子動能和分子勢能的總和，B錯；氣體壓強(qiáng)不僅與分子的平均動能有關(guān)，還與分子的密集程度有關(guān)，C錯；溫度降低，則分子的平均動能變小，D錯。|.（多選）（2019?河北唐山模擬）對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列論述正確的是（）A.若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動加劇時，壓強(qiáng)一定變大B.若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動加劇時，壓強(qiáng)可能不變C.若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低時，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)一定增加D.若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低時，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)可能不變E.若氣體體積減小，溫度升高，單位時間內(nèi)分子對器壁的撞擊次數(shù)增多，平均撞擊力增大，因此壓強(qiáng)增大ACE|氣體壓強(qiáng)的大小與氣體分子的平均動能和單位體積內(nèi)的分子數(shù)兩個因素有關(guān)。若單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動加劇時，決定壓強(qiáng)的兩個因素中一個不變，一個增大，故氣體的壓強(qiáng)一定變大，A對，B錯；若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，只有增大單位體積內(nèi)的分子個數(shù)才能實現(xiàn)，故C對，D錯；由氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生原因知，E對。］4.如圖中兩個汽缸質(zhì)量均為"，內(nèi)部橫截面積均為S,兩個活塞的質(zhì)量均為桁，左邊的汽缸靜止在水平面上，右邊的活塞和汽缸豎直懸掛在天花板下。兩個汽缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的空氣，、B,大氣壓為po,求封閉氣體/、B的壓強(qiáng)各多大？I解析I題圖甲中選，”為研究對象。pAS=poS+ms得Px=Po+等題圖乙中選M為研究對象。pKS+Mg=p0S得Ps=Po-I答案IPo??方法技巧，.平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法(1)液片法：選取假想的液體薄片(自身重力不計)為研究對象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程，消去面積，得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程，求得氣體的壓強(qiáng)。(2)力平衡法：選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進(jìn)行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得氣體的壓強(qiáng)。(3)等壓面法：在連通器中，同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強(qiáng)相等。.加速運(yùn)動系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的求法選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象，進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解。n八''7 氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用|講典例示法|.理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律的關(guān)系,2%-=-Error!.兩個重要的推論⑴查理定律的推論：(2)蓋一呂薩克定律的推論：AV=—\TO.理想氣體實驗定律的微觀解釋(1)等溫變化一定質(zhì)量的氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能不變，在這種情況下,體積減小時，分子的密集程度增大，氣體的壓強(qiáng)增大。(2)等容變化一定質(zhì)量的氣體，體積保持不變時，分子的密集程度保持不變。在這種情況下，溫度升高時，分子的平均動能增大，氣體的壓強(qiáng)增大。(3)等壓變化一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大。只有氣體的體積同時增大，使分子的密集程度減小，才能保持壓強(qiáng)不變。I典例示法I(2019?全國卷I)熱等靜壓設(shè)備廣泛應(yīng)用于材料加工中。該設(shè)備工作時，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對放入爐腔中的材料加工處理，改善其性能。一臺熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13nP,爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氧氣壓入到爐腔中。已知每瓶氧氣的容積為3.2X10-2m3,使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5X107Pa,使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0X106Pa；室溫溫度為27C。氧氣可視為理想氣體。(1)求壓入氫氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；(2)將壓入氧氣后的爐腔加熱到1227℃,求此時爐腔中氣體的壓強(qiáng)。I解析I(1)設(shè)初始時每瓶氣體的體積為外,壓強(qiáng)為Po；使用后氣瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為小。假設(shè)體積為外、壓強(qiáng)為P。的氣體壓強(qiáng)變?yōu)樗臅r，其體積膨脹為匕。TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"由玻意耳定律Po%=P1% ①被壓入爐腔的氣體在室溫和四條件下的體積為②設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強(qiáng)為P2,體積為匕。由坡意耳定律P2%=1。々1匕' ③聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得〃2=3.2X107Pa。 ④(2)設(shè)加熱前爐腔的溫度為T。，加熱后爐腔溫度為小，氣體壓強(qiáng)為P3。由查聯(lián)立④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得P3=1.6X108Pa。|答案|(1)3.2X107Pa(2)1.6X108Pa 規(guī)律總結(jié) 利用氣體實驗定律及氣體狀態(tài)方程解決問題的基本思路選對象找參H識過程明確變化過程，正確選用物理規(guī)律根據(jù)題意，選出所研究的某一定質(zhì)量的氣體選對象找參H識過程明確變化過程，正確選用物理規(guī)律根據(jù)題意，選出所研究的某一定質(zhì)量的氣體分別找出這部分氣體狀態(tài)發(fā)生變化前后的P、K微值或表達(dá)式，壓強(qiáng)的確定是關(guān)鍵選用氣體狀態(tài)方程或某一實驗定律列式求解，布?時要討論結(jié)果的合理性列方程I跟進(jìn)訓(xùn)練I，考向1封閉氣體的多過程問題1.（2018?全國卷H）如圖所示，一豎直放置的汽缸上端開口，汽缸壁內(nèi)有卡口，和A,a、b間距為〃，4距缸底的高度為〃；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為加，面積為S,厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計它們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為P0,溫度均為現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)h處。求此時汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。I解析I開始時活塞位于，處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運(yùn)動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為Tx,壓強(qiáng)為“，根據(jù)查理定律有￡根據(jù)力的平衡條件有P1S=Po5+mgTOC\o"1-5"\h\z聯(lián)立①②式可得丁產(chǎn)(1+粵)7。 ③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達(dá)8處，設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為R；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為匕和r2.根據(jù)蓋一呂薩克定律有\(zhòng)o"CurrentDocument"p=r ④式中VX=SH ⑤V2=S(H+h) ⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得W+加+新。 ⑦從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為W-(poS+mg)ho ⑧I答案I(1+,)(1+苗)S**5+mg)h考向2關(guān)聯(lián)氣體的狀態(tài)變化問題.(2018?全國卷I)如圖所示，容積為〃的汽缸由導(dǎo)熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分，汽缸上部通過細(xì)管與裝有某種液體的容器相連，細(xì)管上有一閥門K。開始時，K關(guān)閉，汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均為P?！，F(xiàn)將K打開，容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當(dāng)流入的液體體積為50時，將K關(guān)閉，活塞平衡時其下方氣體的體積減小了4。不計活塞的質(zhì)量和體積，外界溫度保持不變，重力加速度大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。I解析I設(shè)活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為匕，壓強(qiáng)為??；下方氣體的體積為％,壓強(qiáng)為P2。在活塞下移的過程中，活塞上、下方氣體的溫度均保持不變，由坡意耳定律得由已知條件得設(shè)活塞上方液體的質(zhì)量為，*由力的平衡條件得p2S=piS+mg聯(lián)立以上各式得，”=學(xué)，考向3變質(zhì)量氣體問題.（漏氣問題溶器內(nèi)裝有1kg的氧氣，開始時，氧氣壓強(qiáng)為1.0X106Pa,溫度為57C,因為漏氣，經(jīng)過一段時間后，容器內(nèi)氧氣壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?，溫度降?7C,求漏掉多少千克氧氣？I解析I由題意知，氣體質(zhì)量m=1kg,壓強(qiáng)pi=1.0X106Pa,溫度八=（273+57)K=330K,經(jīng)一段時間后溫度降為乃=（273+27）K=300K,3 3P2= =gX1X106Pa=6.0X105Pa,設(shè)容器的體積為V,以全部氣體為研究對象,由理想氣體狀態(tài)方程得:于與代入數(shù)據(jù)解得：VpWT1X106X300/50

p2rt-6X105X330-代入數(shù)據(jù)解得：V所以漏掉的氧氣質(zhì)量為:sor VAP33A??=——X/m= X1kg=0.34kg。V' 50P33|答案］0.34kg4.（充氣問題）（2016?全國II卷）一氧氣瓶的容積為0.08nP,開始時瓶中氧氣的壓強(qiáng)為20個大氣壓。某實驗室每天消耗1個大氣壓的氧氣0.36nP。當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到2個大氣壓時，需重新充氣。若氧氣的溫度保持不變，求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用多少天。|解析|設(shè)氧氣開始時的壓強(qiáng)為pi,體積為匕,壓強(qiáng)變?yōu)镻2Q個大氣壓）時,體積為匕。根據(jù)坡意耳定律得P\V\-PtVi重新充氣前，用去的氧氣在P2壓強(qiáng)下的體積為

r3=r2-r,設(shè)用去的氧氣在Po（l介大氣壓）壓強(qiáng)下的體積為外，則有TOC\o"1-5"\h\zP2%=P0匕） ③設(shè)實驗室每天用去的氧氣在P。下的體積為A匕則氧氣可用的天數(shù)為P）\o"CurrentDocument"N=— ④聯(lián)立①②③④式，并代入數(shù)據(jù)得%=4（天）。 ⑤I答案I4天考點4考點4氣體狀態(tài)變化的圖象問題|講典例示法|一定質(zhì)量的氣體不同圖象的比較等溫變化等溫變化等容變化等壓變化圖象P-V圖象Pr2T-Ti°\Ti>Txpfg象P\,t2，介/???0 -TT2>TivP-7圖象ptM4匕" 1匕丁圖象勿?!.T0 TV2<Vi0 TP2Vpi特點p〉=CT（其中C為恒量），即之積越大的等溫線溫度越高,線離原點越遠(yuǎn)p=C7%斜率A=CT,即斜率越大，溫度越高cp=/T,斜率A——f即斜率越大，體積越小cV=-T9斜率AP=—,即斜率越P大，壓強(qiáng)越小I典例示法I一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了溫度緩慢升高的變化，如圖所示,p-T和匕7圖象各記錄了其部分變化過程，試求:

200400600T/K20040060077K200400600T/K(1)溫度為600K時氣體的壓強(qiáng)；(2)在p-T圖象上將溫度從400K升高到600K的變化過程補(bǔ)充完整。I解析I(1)已知P1=1.0X105Pa,匕=2.5m3,Tx=400K,^=3m3,T2=600K,由理想氣體狀態(tài)方程有n^T1得02=胃=L25X105Pa也可以由圖象解，但要有必要的說明。(2)氣體從7\=400K升高到A=500K,經(jīng)歷了等容變化,由查理定律：沁,得氣體壓強(qiáng)P3=L25X105Pa氣體從T3=500K變化到72=600K,經(jīng)歷了等壓變化，畫出兩段直線如圖。200 40060077K|答案|(l)1.25X10Spa(2)見解析圖1 法技巧 氣體狀態(tài)變化圖象的分析方法(1)明確點、線的物理意義：求解氣體狀態(tài)變化的圖象問題，應(yīng)當(dāng)明確圖象

上的點表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個平衡狀態(tài)，它對應(yīng)著三個狀態(tài)參量圖象上的某一條直線段或曲線段表示