0  368541  368549  368555  368559  368565  368567  368571  368577  368579  368585  368591  368595  368597  368601  368607  368609  368615  368619  368621  368625  368627  368631  368633  368635  368636  368637  368639  368640  368641  368643  368645  368649  368651  368655  368657  368661  368667  368669  368675  368679  368681  368685  368691  368697  368699  368705  368709  368711  368717  368721  368727  368735  447090 

3.一定质量的理想气体处于平衡态,此时压强为P,有人设计四种途径,使气体经过每种途径后压强仍为P,这四种途径是:

(1)先保持体积不变,降低压强,再保持温度不变,压缩体积。

(2)先保持体积不变,升高温度,再保持温度不变,让体积膨胀。

(3)先保持温度不变,让体积膨胀,再保持体积不变,升高温度。

(4)先保持温度不变,压缩体积,再保持体积不变,降低温度。  

A.(1)、(2)    B.(3)、(4)不可能

C.(1)、(3)不可能   D.(1)、(2)、(3)、(4)都可能

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1.一定量的理想气体吸收热量,同时体积膨胀并对外做功,则此过程的末状态与初状态相比(   )

A.气体内能一定增加   B.气体内能一定减少

C.气体内能一定不变   D.气体内能变化不可确定

图8.3-4
 
2.如图所示,封有空气的气缸挂在测力计上,测力计的示数为F,已知气缸套的质量为M,活塞的质量为m,面积为S,气缸壁与活塞间摩擦不计,外界大气压强为po,则气缸内空气的压强为多少?

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例1.已知大气压强为p0 cmHg,一端开口的玻璃管内封闭一部分气体,管内水银柱高度为h cm,(或两边水银柱面高度差为h cm),玻璃管静止,求下列图中封闭理想气体的压强各是多少?

解析:将图中的水银柱隔离出来做受力分析;⑺中取与管内气体接触的水银面为研究对象做受力分析. 本题的所有试管的加速度都为零.所以在⑴中:G=Np0S=PS;在⑵图中:p0S+G=pSp0S+ρghS=pS,取cmHg(厘米汞柱)为压强单位则有:p= p0+h;同理,图⑶中试管内气体的压强为:p= p0-h;采用正交分解法解得:图⑷中:p= p0+hsinθ;图⑸中:p=p0-hsinθ;图⑹中取高出槽的汞柱为研究对象,可得到:p= p0-h;图⑺中取与管内气体接触的水银面(无质量)为研究对象:p0S+ρghS=pSp= p0+h

点评:

(1) 确定封闭气体压强主要是找准封闭气体与水银柱(或其他起隔绝作用的物体)的接触面,利用平衡的条件计算封闭气体的压强.

(2) 封闭气体达到平衡状态时,其内部各处、各个方向上压强值处处相等.

(3) 液体压强产生的原因是重力

(4)液体可将其表面所受压强向各个方向传递.

图8.3-1
 
例2.两个完全相同的圆柱形密闭容器,如图8.3-1所示,甲 中装有与容器等体积的水,乙中充满空气,试问:

(1)两容器各侧壁压强的大小关系及压强大小决定于哪些因素?

(2)若两容器同时做自由落体运动,容器侧壁所受压强将怎样变化?

解析:

(1)对于甲容器,上壁压强为零,底面压强最大,侧壁压强自上而下由小变大其大小决定于深度,对于乙容器各处器壁上的压强均相等,其大小决定于气体分子的温度和气体分子的密度。

(2)甲容器做自由落体运动时,处于完全失重状态,器壁各处的压强均为零;乙容器做自由落体运动时,气体分子的温度和气体分子的密度不变,所以器壁各处的压强不发生变化。

点评:要分析、弄清液体压强和气体压强产生的原因是解决本题的关键。

例3.钢瓶内装有高压气体,打开阀门高压气体迅速从瓶口喷出,当内外气压相等时立即关闭阀门。过一段时间后再打开阀门,问会不会再有气体喷出?

解析:第一次打开阀门气体高速喷出,气体迅速膨胀对外做功,但来不及吸热。由热力学第一定律可知,气体内能减少,导致温度突然下降。关闭阀门时,瓶内气体温度低于外界温度,但瓶内压强等于外界气体压强。过一段时间后,通过与外界热交换,瓶内温度升高到和外界温度相同,而瓶的体积没变,故而瓶内气体压强增大。因此,再次打开阀门,会有气体喷出。

点评:此题有两个过程,第一次相当于绝热膨胀过程,第二次是等容升温。

例4.一房间内,上午10时的温度为150C,下午2时的温度为250C,假定大气压无变化,则下午2时与上午10时相比较,房间内的  (  )

A.空气密度增大       B.空气分子的平均动增大

C.空气分子速率都增大      D.空气质量增大

解析:由于房间与外界相通,外界大气压无变化,因而房间内气体压强不变。但温度升高后,体积膨胀,导致分子数密度减小。所以,房间内空气质量减少,空气分子的平均动增大。但并非每个分子速率都增大,因为单个分子的运动是无规则的。答案B是正确。

点评:本题要求学生正确理解题意,弄清温度变化对分子运动的影响。

例5.如图所示,一气缸竖直放置,气缸内有一质量不可忽略的活塞,将一定量的理想气体封在气缸内,活塞与气缸壁无摩擦,气体处于平衡状态.现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点,在达到平衡后,与原来相比,则(  )

A.气体的压强变大     B.气体的压强变小

C.气体的体积变大     D.气体的体积变小

解析:由活塞的受力分析可知,开始封闭气体的压强

P1=P0-mg/s,而气缸稍微倾斜一点后, P1S    P2S

图8.3-2
 
封闭气体的压强P2=P0-mgcosθ/s ,

由于P1<P2,而温度不变,由气态方程,mg  θ mg

则V2<V1,故AD正确.    P0S  P0S

图8.3-3
 
 

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5.理想气体分子间没有相互作用力。注意:一定质量的某种理想气体内能由温度  决定。

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4.一定质量的理想气体的体积、压强、温度之间的关系是: PV/T=常数  ,克拉珀珑方程是:  PV/T=RM/μ  

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2.气体的状态参量有:(p、V、T)

①压强(p):封闭气体的压强是大量分子对器壁 撞击  的宏观表现,其决定因素有:1) 温度   ;2)  单位体积内分子数

②体积(V):1m3= 103 l=  106ml 。  

③热力学温度T=  t+273.15  

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1.1atm= 1.01×105    pa= 76  cmHg,相当于  10.3  m高水柱所产生的压强。

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3.气体分子运动的特点。气体压强的微观意义。       

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2.气体的体积、温度、压强之间的关系.。          

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1.气体状态和状态参量。热力学温度。          

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