物理選修3-3_氣體

1、三、典型例題三、典型例題例1已知大氣壓強(qiáng)為p0cmHg一端開(kāi)口的玻璃管內(nèi)封閉一部分氣體，管內(nèi)水銀柱高度為hcm，（或兩邊水銀柱面高度差為hcm），玻璃管靜止，求下列圖中封閉理想氣體的壓強(qiáng)各是多少？解析解析：將圖中的水銀柱隔離出來(lái)做受力分析；⑺中取與管內(nèi)氣體接觸的水銀面為研究對(duì)象做受力分析本題的所有試管的加速度都為零所以在⑴中：G=N，p0S=PS；在⑵圖中：p0SG=pS，p0SρghS=pS，取cmHg(厘米汞柱)為壓強(qiáng)單位則有：p=

2、p0h；同理，圖⑶中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為：p=p0h；采用正交分解法解得：圖⑷中：p=p0hsinθ；圖⑸中：p=p0hsinθ；圖⑹中取高出槽的汞柱為研究對(duì)象，可得到：p=p0h；圖⑺中取與管內(nèi)氣體接觸的水銀面（無(wú)質(zhì)量）為研究對(duì)象：p0SρghS=pS，p=p0h點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)：（1）確定封閉氣體壓強(qiáng)主要是找準(zhǔn)封閉氣體與水銀柱（或其他起隔絕作用的物體）的接觸面，利用平衡的條件計(jì)算封閉氣體的壓強(qiáng)（2）封閉氣體達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，其內(nèi)部各處、各個(gè)方向

3、上壓強(qiáng)值處處相等（3）液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是重力（4）液體可將其表面所受壓強(qiáng)向各個(gè)方向傳遞例2.兩個(gè)完全相同的圓柱形密閉容器，如圖8３—１所示，甲中裝有與容器等體積的水，乙中充滿(mǎn)空氣，試問(wèn)：（1）兩容器各側(cè)壁壓強(qiáng)的大小關(guān)系及壓強(qiáng)大小決定于哪些因素？（2）若兩容器同時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng)，容器側(cè)壁所受壓強(qiáng)將怎樣變化？解析：解析：（1）對(duì)于甲容器，上壁壓強(qiáng)為零，底面壓強(qiáng)最大，側(cè)壁壓強(qiáng)自上而下由小變大其大小決定于深度，對(duì)于乙容器各處器壁上的壓強(qiáng)均相等

4、，其大小決定于氣體分子的溫度和圖８３－１甲乙由查理定律可知，一定質(zhì)量的理想氣體在體積不變時(shí)，它的壓強(qiáng)隨溫度變化關(guān)系如圖中實(shí)線表示。把這個(gè)結(jié)論進(jìn)行合理外推，便可得出圖中t0＝℃；如果溫度能降低到t0，那么氣體的壓強(qiáng)將減小到Pa。－2732730一定質(zhì)量的理想氣體在等容變化過(guò)程中測(cè)得，氣體在0℃時(shí)的壓強(qiáng)為P0，10℃時(shí)的壓強(qiáng)為P10，則氣體在21℃時(shí)的壓強(qiáng)在下述各表達(dá)式中正確的是()A、B、C、D、27301011PPP??27310001

5、1PPP??273101011PPP??1011283284PP?AD如圖所示，A端封閉有氣體的U形玻璃管倒插入水銀槽中，當(dāng)溫度為T(mén)1時(shí)，管中水銀面處在M處，溫度為T(mén)2時(shí)，管中水銀面處在N處，且M、N位于同一高度，若大氣壓強(qiáng)不變，則：（）A.兩次管中氣體壓強(qiáng)相等B.T1時(shí)管中氣體壓強(qiáng)小于T2時(shí)管中氣體壓強(qiáng)C.T1T2AD對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，可能發(fā)生的過(guò)程是()A壓強(qiáng)和溫度不變，體積變大B溫度不變，壓強(qiáng)減少，體積減少C體積不變，溫度升

6、高，壓強(qiáng)增大，D壓強(qiáng)增大，體積增大，溫度降低C在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的空氣一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接重物和活塞均處于平衡狀態(tài)這時(shí)活塞離缸底的高度為10cm如果缸內(nèi)空氣變?yōu)?℃問(wèn):①重物是上升還是下降？②這時(shí)重物將從原處移動(dòng)多少厘米(設(shè)活塞與氣缸壁間無(wú)摩擦)①缸內(nèi)氣體溫度降低缸內(nèi)氣體溫度降低壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)減小故活塞下移故活塞下移重物上升重物上升.②分析可知缸內(nèi)氣體作等壓變化分析可知缸內(nèi)氣體作等壓變化.設(shè)活塞截面積為設(shè)活

7、塞截面積為Scm2氣體初態(tài)體積氣體初態(tài)體積V1=10Scm3溫度T1=373K末態(tài)溫度末態(tài)溫度T2=273K，體積設(shè)為體積設(shè)為V2=hScm3(h為活塞到缸底的距離為活塞到缸底的距離)據(jù)可得可得h=7.4cm，則重物上升高度，則重物上升高度Δh=10－7.4=2.6cm如圖所示兩端開(kāi)口的彎管左管插入水銀槽中右管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣，則（）（A）彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h（B）若把彎管向上移動(dòng)少許則管內(nèi)氣體體積增大（