《 備考指南 物理 》課件-第13章 章末核心素養(yǎng)

熱學(xué)第十三章章末核心素養(yǎng)素養(yǎng)一應(yīng)用氣體定律或理想氣體狀態(tài)方程解決變質(zhì)量問題1.應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程解決氣體變質(zhì)量問題時(shí)，往往比單純使用氣體實(shí)驗(yàn)定律要來得簡單．使用時(shí)首先確定好研究對(duì)象的始、末兩個(gè)狀態(tài)，然后確定好這兩個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)參量，最后應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程的表達(dá)式列方程．列方程時(shí)應(yīng)注意，公式兩邊p、V

的單位分別一致，不一定要采用國際單位．2．很多氣體變質(zhì)量問題可以通過靈活選取研究對(duì)象轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問題，從而能夠使用氣體實(shí)驗(yàn)定律或理想氣體狀態(tài)方程．研究力熱綜合題時(shí)，要靈活變換研究對(duì)象，以封閉氣體的液柱、活塞為研究對(duì)象，以壓強(qiáng)為媒介，列出平衡方程或應(yīng)用牛頓第二定律求解．類型1抽氣問題例1一太陽能空氣集熱器，底面及側(cè)面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為V0，開始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)為p0.經(jīng)過太陽曝曬，氣體溫度由T0＝300K升至T1＝350K.(1)求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)；(2)保持T1＝350K不變，緩慢抽出部分氣體使氣體壓強(qiáng)再變回到p0.求集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值．判斷在抽氣過程中剩余氣體是吸熱還是放熱，并簡述原因．類型2灌氣問題例2一氧氣瓶的容積為0.08m3，開始時(shí)瓶中氧氣的壓強(qiáng)為20個(gè)大氣壓．某實(shí)驗(yàn)室每天消耗1個(gè)大氣壓的氧氣0.36m3.當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到2個(gè)大氣壓時(shí)，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(shí)驗(yàn)室使用多少天．【答案】設(shè)氧氣開始時(shí)的壓強(qiáng)為p1，體積為V1，壓強(qiáng)變?yōu)閜2(2個(gè)大氣壓)時(shí)，體積為V2.根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p2V2，

①重新充氣前，用去的氧氣在p2壓強(qiáng)下的體積為V3＝V2－V1. ②設(shè)用去的氧氣在p0(1個(gè)大氣壓)壓強(qiáng)下的體積為V0，則有p2V3＝p0V0. ③類型3漏氣問題例3一位消防員在火災(zāi)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)一個(gè)容積為V0的廢棄氧氣罐(視為容積不變)．經(jīng)檢測(cè)，氧氣罐內(nèi)部封閉氣體壓強(qiáng)為1.2p0.為了消除安全隱患，該消防員擬用下面兩種處理方案：(1)冷卻法：經(jīng)科學(xué)冷卻，罐內(nèi)氣體變成27℃、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0.則氣體溫度降低了多少？(2)放氣法：保持罐內(nèi)氣體溫度不變，緩慢地放出一部分氣體使氣體壓強(qiáng)降為p0.求氧氣罐內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量之比．素養(yǎng)二“雙氣團(tuán)”問題中的體積關(guān)系與壓強(qiáng)關(guān)系兩部分相互關(guān)聯(lián)的氣體，通過某種方式聯(lián)系在一起，狀態(tài)參量發(fā)生變化時(shí)，兩部分氣體的體積可能同時(shí)發(fā)生變化，但氣體的總質(zhì)量保持不變，各自的質(zhì)量往往也不變．體積的變化與連接方式有關(guān)，如通過剛性桿連接的，往往是氣體總體積不變，通過水銀柱聯(lián)系的，兩部分氣體的壓強(qiáng)有關(guān)聯(lián)．涉及玻璃管內(nèi)液柱移動(dòng)問題，需要特別注意：(1)兩邊玻璃管的橫截面積是否相同．(2)兩邊液面同時(shí)移動(dòng)．兩邊液面上升或下降的距離根據(jù)液體總體積不變，一邊液面上升的體積等于另一邊液面下降的體積(兩邊橫截面積相同時(shí)，上升高度與下降高度相同)．(3)分析液面高度差的變化時(shí)，一定要同時(shí)關(guān)注兩個(gè)液面，切不可只考慮一個(gè)液面的變化而忽略另一液面的變化．(1)求A的體積和B的壓強(qiáng)．(2)再使活塞向左緩慢回到初始位置．求此時(shí)A的體積和B的壓強(qiáng)．【答案】解：對(duì)B管中的氣體進(jìn)行分析，水銀還未上升產(chǎn)生高度差時(shí)，壓強(qiáng)初態(tài)為p1B＝p0，體積為V1B＝l2S，末態(tài)壓強(qiáng)為p2.設(shè)水銀柱離下端同一水平面的高度為h2，體積為V2B＝(l2－h(huán)2)S.由水銀柱的平衡條件有p2B＝p0＋ρgh.B管氣體發(fā)生等溫壓縮，有p1BV1B＝p2BV2B．聯(lián)立解得h2＝2cm.素養(yǎng)三應(yīng)用氣體定律或理想氣體狀態(tài)方程解決實(shí)際問題類型1生活中氣體的變化規(guī)律應(yīng)用例6

(2021年執(zhí)信、廣雅、六中聯(lián)考)中醫(yī)拔罐是利用玻璃罐內(nèi)外的氣壓差使罐吸附在人體穴位上，進(jìn)而治病．常見拔罐有火罐和抽氣