选择性必修三第二章气体、固体、液体：第2节 气体的等温变化习题课（共11张ppt）

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选择性必修三第二章气体、固体、液体：第2节 气体的等温变化习题课
一、平衡态下液体封闭气体压强的计算
例1.下列各图装置均处于静止状态。设大气压强为p0，用水银封闭一定量的气体在玻璃管中，求封闭气体的压强p
h
①
当压强单位取帕斯卡（帕）时
当压强单位取cmHg时
③
h
p =p0
p =p0
p =p0+ρgh
p =p0-ρgh
p =p0-h
p =p0+h
h
⑤
h
⑥
当压强单位取帕斯卡（帕）时
当压强单位取cmHg时
④
h
例2.如图所示，玻璃管中都灌有水银，且水银柱都处在平衡状态，大气压相当于76 cm高的水银柱产生的压强。则图中被封闭气体A的压强各是多少？
①pA＝p0－ph＝71 cmHg
②pA＝p0－ph＝66 cmHg
③pA＝p0＋ph＝(76＋10×sin30°)cmHg＝81 cmHg
④pA＝p0－ph＝71 cmHg　pB＝pA－ph＝66 cmHg
例3：如图所示， 长为1m，开口竖直向上的玻璃管内，封闭着长为15cm的水银柱，封闭气体的长度为20cm，已知大气压强为75cmHg，求：
（1）玻璃管水平放置时，管内气体的长度。
（2）玻璃管开口竖直向下时，管内气体的长度。（假设水银没有流出）
15cm
20cm
解：(1)以管内气体为研究对象，管口竖直向上为初态:
设管横截面积为S，则
p1=75＋15＝90cmHg V1=20S
水平放置为末态，p2=75cmHg
由玻意耳定律p1V1=p2V 2得：
V2=p1V1／p2=（90×20S）／75=24S
所以，管内气体长24cm
(2)以管口竖直向上为初态，管口竖直向下为末态
p2=75－15＝60cmHg
由玻意耳定律得：V2= p1V1／p2＝30S
所以，管内气体长30cm
因为30cm＋15cm＜100cm，所以水银不会流出
15cm
15cm
方法：玻意耳定律解题的基本思路
(1)明确研究对象,根据题意确定所研究的是哪部分封闭气体,注意其质量和温度应不变。
(2)明确状态参量,找准所研究气体初、末状态的p、V值。
(3)根据玻意耳定律列方程求解。
温馨提醒 利用玻意耳定律解题时,经常使用p1V1=p2V2,相同物理量的单位要求使用同一单位即可。
例4：如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为12cm。活塞质量20kg，横截面积为100cm 。已知大气压强为1×105Pa。求：汽缸开口向上时，气体的长度。
解：以缸内封闭气体为研究对象
初态：
由活塞受力平衡得：
末态：
由玻意耳定律
例5.如图为某压缩式喷雾器储液桶，其容量是5.7×10－3m3，往桶内倒入4.2×10－3 m3的药液后开始打气，假设打气过程中药液不会向外喷出．如果每次能打进2.5×10－4m3的空气，要使喷雾器内空气的压强达到4atm，应打气几次？(设标准大气压为1 atm，打气过程中不考虑温度的变化)
4.2×10－3 m3
V
5.7×10－3m3
2.5×10－4m3
2.5×10－4m3
2.5×10－4m3
2.5×10－4m3
2.5×10－4m3
………………
变质量问题
一定质量气体的等温变化
p0V ＋ p0×N×(2.5×10－4 m3) ＝ 4p0 V
由玻意耳定律得:
V＝5.7×10－3 m3－4.2×10－3 m3＝1.5×10－3 m3
N＝18
◎规律总结
求解变质量问题的方法技巧
此类问题我们可认为打入喷雾器的气体都在其周围，且可以认为是一次性打入的，若初态时内外气体压强相同，则体积为内外气体体积之和，状态方程为：p1(V＋nV0)＝p2V。若初态时内外气体压强不同，则体积不等于内外气体体积之和，状态方程应为：p1V＋np1′V0＝p2V