气体实验定律的应用课件.ppt
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1、气体实验定律的应用(1)应用玻意耳定律解题的一般步骤:)确定研究对象(一般为密封气体);)找出状态变化中的两个状态,写状态参量;)根据状态变化的特征(等温),列方程 P1V1=P2V2,代数求解。1、圆筒形汽缸静置于地面上,如图所示,汽缸筒的质量为M,活塞(连同手柄)的质量为m,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为P0,平衡时汽缸内的容积为V,现用手握住活塞手柄缓慢向上提,设汽缸足够长,在整个上提过程中气体温度不变,并且不计汽缸内气体的重力及活塞与汽缸壁间的摩擦,求将汽缸刚提离地面时活塞上升的距离。2.在温度不变的情况下,把一根长100厘米上端闭的玻璃竖直插入一大水银槽中,管口到槽内水银面的距离
2、为管长的一半,若大气压为75厘米水银柱高,求水银进入管内的高度h=?如图所示,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成.活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动.A、B的质量分别为mA=12,mB=8.0,横截面积分别为SA=4.010-2m2.,SB=2.010-2m2.一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间,活塞外侧大气压强p0=1.0l05Pa.(1)气缸水平放置达到如图(a)所示的平衡状态,求气体的压强.已知此时气体的体积V1=2.010-2m3.现保持温度不变,将气缸竖直放置,达到平衡后如图(b)所示.与图(a)相比,活塞在气缸内移动的距离L为多少?重力加速度g取10m/s2.(19
3、99年全国高考试题)答案:(1)1.0105Pa(2)9.110-2m如图,在大气中有一水平放置的固定圆筒,它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成,各部分的横截面积分别为2S、0.5S和S。已知大气压强为p0,温度为T0两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连,把温度为T0的空气密封在两活塞之间,此时两活塞的位置如图所示。现对被密封的气体加热,使其温度缓慢上升到T。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略,此时两活塞之间气体的压强可能为多少?(2007 海南高考)3、如图所示,粗细均匀的U形玻璃管,右端开口,左端封闭,管内水银将一部分空气封闭在管中,开口朝上竖直放置时,被封闭的空气柱长24cm,
4、两边水银面高度差为15cm,若大气压为75cmHg,问再向开口端倒入长为46cm的水银柱时,封闭端长度将是多少?15cm15cmxx1(P1,V1,t1)2(P2,V2,t2)(3)变质量问题:向容器中进行多次抽气或充气属于变质量问题。解题思路:通过巧妙选取研究对象,化质量变化为质量不变,进而运用气体实验定律求解。变质量问题的处理方法贮气筒内压缩气体的温度是27,压强为40atm从筒中放出一半质量的气体,并使筒内剩余气体温度降到12这时剩余气体压强等于多少?例3、一个开口的玻璃瓶,当瓶内空气温度由270C升高到1270C时,瓶内剩下的空气质量是原来的几分之几?初状态末状态假想空间 解:以瓶内原
5、有空气作为研究对象 初状态:P1=P0,V1,T1=300K 末状态:P2=P0,V2,T2=400K p不变=2=4处理开口容器气体逸出问题:点评:可采用假想空间解决。例题1:一个容积是10L的球,原来盛有1atm的空气,现在想使球内气体压强变为5atm,应向球内打入多少一个标准大气压的空气。(设温度不变)例题2:一个容积是10L的球,原来盛有1.5atm的空气,现在想使球内气体压强变为5atm,应向球内打入多少一个标准大气压的空气。(设温度不变)10L,1atmX,1atm10L,5atmBACK活塞式打气机 活塞式抽气机 v0v0VV例题2:容器的容积为5L,压强为P,用容积为0.1L的
6、抽气筒向外抽气,在温度不变的条件下,(1)抽10次后容器内气体的压强是多大?(2)抽多少次压强减小到原来压强的一半?练、容积为5L的篮球内原有空气压强为2.0105Pa,现要使球内气体压强增至4105Pa,问用容积是0.5L的打气筒打气多少次可达到要求?已知充气过程中气体温度不变,大气压强为1.0105Pa。解:对篮球内原有空气研究,假想作等温变化 初状态:pA1=2105Pa,VA1=5L 末状态:p1=1105Pa,VA2=T不变 pA1VA1=p1VA2 然后以篮球内假想变化后的空气和n个打气筒内的空气加起来的总和作研究对象 初状态:p1=1105Pa,V1=VA2+nVB 末状态:p2
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