高中物理第八章气体3理想气体的状态方程课堂互动学案新人教选修.docx

3理想气体的状态方程课堂互动三点剖析1.理想气体状态方程(1)理想气体是一种理想化的模型，是对实际气体的科学抽象.从宏观上讲，严格遵从气体实验三定律的气体为理想气体.气体三定律都是在压强不太大(相对大气压强)，温度不太低(相对室温)的条件下适用.(2)理想气体状态方程:或者=恒量C(恒量C仅由气体的种类和质量决定).2.理想气体状方程的导出和应用(1)导出设一定质量的理想气体从状态1(P1V1T1)变化到状态2(P2V2T2)设定中间状态C.P1V1T1PCV2 T1P2V2T2则据玻意耳定律和查理定律得.P1V1=PCV2 消去PC得(2)解题思路 明确一定质量的理想气体，找出气体的初末状态的状态参量；运用理想气体状态方程列出方程.注意单位统一，及检验答案是否合理.3.气体连接体问题 在涉及到两部分或多部分气体时，首先要以各部气体为研究对象.分别确定状态参量.再根据几部分气体的分隔特点确定各部分气体状态参量间的关系 分别对各部分气体列出理想气体的状态方程.若为变质量问题，应进行转换，变为定质量问题求解.各个击破【例1】 湖底的温度为4 ，有一球形气泡，当它从湖底升到水面时，其直径变为原来的两倍，若水面温度为27 ，压强为75 cm Hg，求湖的深度？(不计水密度的变化和水的汽化，水银密度=13.6103 kg/m3,g=10 m/s2.解析：以球内的气体为研究对象P0=gH=1.02105 Pa初状态：P1=P0+水ghV1=V T1=273+4末状态：P2=P0 V2=4V T2=273+27由理想气体状态方程得：，代入数据，解得：h=26.7 m答案：水深h=26.7 m类题演练 如图8-3-1所示，装有水银的细U形管与巨大的密封气罐A相连，左端封闭有一段空气柱，在气温为-23 ，空气柱长为62 cm，右端水银面比左端低40 cm，当气温升到27 时，U形管两边高度差增加了4 cm，则气罐内气体在-23 时的压强为_cmHg.图8-3-1解析：因气罐体积大，与细U形管相比，可认为状态发生变化时气体体积是不变的.气罐中的气体在T1=273 K-23 K=250 K时，压强为p1，当温度升到27 即T2=300 K时压强为p2，根据查理定律，有：p2=p1 以左边的细管中的气柱为研究对象T1=250 K，p1=p1-40,V1=62S,当T2=300 K时，p2=p244，V2=(62-)S=60S 根据理想气体状态方程代入数据整理后得：31p1-25p2=140,将p2=p1代入解得p1=140 cmHg答案：140【例2】 一个密闭的气缸，被活赛分成体积相等的左右两室，气缸壁与活塞是不导热的，它们之间没有摩擦.两室中气体温度相等，如图8-3-2所示.现利用右室的电热丝对右室中的气体加热一段时间.达到平衡后，左室的体积变为原来体积的，气体温度T1=300 K.求右室气体的温度.图8-3-2解析：设加热前，左室气体的体积为V0，温度为T0，压强为p0；加热后，气体体积为V1，温度为T1，压强为p1，则有 由题意知，加热前右室气体的体积、压强和温度也分别为V0、p0和T0.若加热后变为V2、p1和T2，则有由题意知：p1=p2,V1=V0,V2=V0+V0V0.代入式解得T2=T1=300 K=500 K.答案：右室气体的温度为500 K.【例3】 如图8-3-3是打气机模型，K1、K2是阀门，活塞向左运动时，K1关闭，K2打开，气室B内气体被打入容器A内；活塞向右运动时，K1开启，K2关闭，A内气体被封闭，而外界气体通过K1进入B内，以此往返，气体不断被充入A内.设用此打气机每次能将压强为p0、体积为V0的空气打入容积为V的容器A内，且打气过程中气体温度不变，则打了n次后，容器A内气体的压强PA=_.(打气前容器A内气体的压强为p，温度与外界气体温度相等)图8-3