高二物理气体的等压变化4

气体的等容变化和等压变化吕叔湘中学庞留根Email:[e-mail]网址：一、气体的等容变化二、气体的等压变化盖·吕萨克定律的微观解释063.上海市南汇区08年第二次模拟考试1A025.上海市黄浦区08年1月期终测评卷15033.上海嘉定区2007学年上学期调研5039.08年深圳市第一次调研考试12030.扬州市07-08学年度第一学期期末调研试卷12（2）024.上海市徐汇区07年第一学期期末试卷10054.08年北京市海淀区一模试卷14gk004.2008年高考物理上海卷13063.上海市南汇区08年第二次模拟考试21032.上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测20033.上海嘉定区2007学年上学期调研19031.上海市静安区07-08学年第一学期期末检测20027.盐城市07/08学年度第一次调研考试12.2gk004.2008年高考物理上海卷20Agk013.2008年高考上海理综卷5气体的等容变化和等压变化在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采用“控制变量法”——保持一个量不变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系。1、等容变化：当体积（V）保持不变时,压强（p）和温度（T）之间的关系。一、气体的等容变化：一定质量（m）的气体的总分子数（N）是一定的，体积（V）保持不变时，其单位体积内的分子数（n）也保持不变，当温度（T）升高时，其分子运动的平均速率（v）也增大，则气体压强（p）也增大；反之当温度（T）降低时，气体压强（p）也减小。2、查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低）1℃，增加（或减少）的压强等于它0℃时压强的1/273．或一定质量的某种气体,在体积保持不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比.3、公式：4、查理定律的微观解释：气体初态体积V1=10Scm3,温度T1=373K,则重物上升高度Δh=10－7.4=2.6cm解:可得h=7.4cm据末态温度T2=273K，体积设为V2=hScm3(h为活塞到缸底的距离)②分析可知缸内气体作等压变化.设活塞截面积为Scm2,①缸内气体温度降低,压强减小,故活塞下移,重物上升.gk004.2008年高考物理上海卷1313．如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则（）（A）弯管左管内外水银面的高度差为h（B）若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大（C）若把弯管向下移动少许，右管内的水银柱沿管壁上升（D）若环境温度升高，右管内的水银柱沿管壁上升ACDh解见下页环境温度升高，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，D对。解析：封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差，故左管内外水银面高度差也为h，A对；弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，B错C对；h解：该同学思路不正确。在体积不变的情况下，一定质量的理想气体温度每升高1ºC，压强就增加0ºC时压强的1/273，而现在A、B的温度不同而压强相等，说明0ºC时它们的压强不相等，因此升高相同的温度后，最后的压强不等。设想先保持A、B的体积不变,当温度分别升高10ºC时,对A有同理，对B有由于pA＝pB，所以pA'＞pB'故活塞向右移动。设物体A的体积为ΔV，气体的状态参量为：气体从状态1到状态2为等容过程：代入数据得代入数据得m=4kg气体从状态2到状态3为等压过程：解：（1）当活塞静止时，（2）当F=6.0N时，有：管内外液面的高度差由玻意耳定律P1L1S=P2L2S解：空气柱长度L0（3）P3=P0=1.0×105PaL3=68+10=78cmT2=T1气体温度变为由气态方程题目⑴设密闭气体温度升高1℃,内能的增量为△U,则有△U=Q1①△U=Q2+W②对活塞用动能定理得：W内+W大气－Gh=0③W大气=－P0Sh④W=－W内⑤解②③④⑤得：Q2=△U+（P0S+G）h⑥∴Q1＜Q2⑦解：由此可见，质量相等的同种气体，在定容和定压两种不同情况下，尽管温度变化相同，但吸收的热量不同，所以同种气体在定容下的热比容与在定压下的热比容不同⑧⑵解①⑥两式△U=Q1①Q2=△U+(P0S+G)h⑥得：题目gk004.2008年高考物理上海卷20A20A.（10分）汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升。已知某型号轮胎能在－40C-90C正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm，最低胎压不低于1.6atm，那么,在t＝20C时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适（设轮胎的体积不变）解：由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化。设在T0＝293K充气后的最小胎压为Pmin，最大胎压为Pmax。依题意，当T1＝233K时胎压为P1＝1.6atm。根据查理定律即解得：Pmin＝2.01atm当T2＝363K是胎压为P2＝3.5atm。根据查理定律即解得：Pmax＝2.83atm5、温度计是生活、生产中常用的测温装置。右图为一个简单温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体。当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为20℃～80℃，A、D间刻度均匀分布。由图可知，A、D及有色水柱下端所示的温度分别是（）A．20℃、80℃、64℃B．20℃、80℃、68℃C．80℃、20℃、32℃D．80℃、20℃、34℃gk013.2008年高考上海理综卷5CDBAC解见下页CDBA解：温度升高，容器内气体的体积增大，A点温度高，可见A、D点温度分别为80℃、20℃，设D点下容器的体积为V0,一小格玻璃管的体积为h。由查理定律即即解得t=32℃