第二章 固体、液体和气体 章末学案

学案10　章末总结
一、单晶体、多晶体、非晶体的判断
单晶体的某些物理性质表现出各向异性，多晶体和非晶体都具有各向同性，但单晶体和多晶体有确定的熔点，非晶体没有．
例1　(单选)关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是(　　)
A．可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体
B．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体
C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同，则该球体一定是单晶体
D．一块晶体，若其各个方向的导热性能相同，则这块晶体一定是多晶体
解析　根据各向异性和各向同性只能确定是否为单晶体，无法用来鉴别晶体和非晶体，选项A错误；薄片在力学性质上表现为各向同性，也无法确定薄片是多晶体还是非晶体，选项B错误；固体球在导电性质上表现为各向异性，则一定是单晶体，选项C正确；某一晶体的物理性质显示各向同性，并不意味着该晶体一定是多晶体，对于单晶体并非所有物理性质都表现为各向异性，选项D错误．
答案　C
二、理想气体的图象问题
名称
图象
特点
其他图象
等
温
线
p－V
pV＝CT(C为常量)，即pV之积越大的等温线对应的温度越高，离原点越远
p－
p＝，斜率k＝CT，即斜率越大，对应的温度越高
等
容
线
p－T
p＝T，斜率k＝，即斜率越大，对应的体积越小
等
压
线
V－T
V＝T，斜率k＝，即斜率越大，对应的压强越小
例2　一定质量的理想气体，在状态变化过程中的p－T图象如图1所示．在A状态时的体积为V0，试画出对应的V－T图象和p－T图象．
图1
解析　对气体A→B的过程，根据玻意耳定律，有p0V0＝3p0VB，则VB＝V0.由此可知A、B、C三点的状态参量分别为：A：p0、T0、V0；B：3p0、T0、V0；C：3p0、3T0、V0.
V－T图象和p－V图象分别如图甲、乙所示．
答案　见解析图
三、变质量问题
分析变质量问题时，可以通过巧妙选择合适的研究对象，使这类问题转化为定质量的气体问题，从而用气体实验定律或理想气体状态方程解决．以常见的两类问题举例说明：
1．打气问题
向球、轮胎中充气是一个典型的变质量的气体问题，只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可把充气过程中的气体变质量的问题转化为定质量气体状态变化的问题．
2．气体分装问题
将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是
变质量问题．分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看作整体来作为研究对象，就可将变质量问题转化为定质量问题．
例3　氧气瓶的容积是40L，其中氧气的压强是130atm，规定瓶内氧气压强降到10atm时就要重新充氧．有一个车间，每天需要用1atm的氧气400L，这瓶氧气能用几天？假定温度不变．
解析　用如图所示的方框图表示思路．
由V1→V2：p1V1＝p2V2，
V2＝＝L＝520L，
由(V2－V1)→V3：p2(V2－V1)＝p3V3，
V3＝＝L＝4800L，
则＝12(天)．
答案　12天
四、液柱移动问题
液柱移动问题常使用假设推理法：根据题设条件，假设发生某种特殊的物理现象或物理过程，运用相应的物理规律及有关知识进行严谨的推理，得出正确的答案，巧用假设推理法可以化繁为简，化难为易，简捷解题．
常用推论有两个：
(1)查理定律的分比形式：＝或Δp＝p.
(2)盖·吕萨克定律的分比形式：＝或ΔV＝V.
例4　(单选)两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管连通，如图2所示，A、B所装气体的温度分别为17℃和27℃，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高10℃，则水银柱将(　　)
图2
A．向右移动B．向左移动
C．不移动D．条件不足，不能确定
解析　假设水银柱不动，A、B气体都做等容变化．
由Δp＝p知Δp∝，因为TAΔpB，故水银柱向右移动．
答案　A
1．(晶体和非晶体)(单选)下列关于晶体与非晶体的说法，正确的是(　　)
A．橡胶切成有规则的几何形状，就是晶体
B．石墨晶体打碎后变成了非晶体
C．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属块是非晶体
D．非晶体没有确定的熔点
答案　D
解析　晶体具有天然的规则的几何形状，故A错；石墨晶体打碎后还是晶体，故B错；金属是多晶体，故C错；非晶体没有确定的熔点，故D对．故正确选项为D.
2．(理想气体的图象问题)(单选)一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，此过程可以用图3中的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度TA、TB、TC相比较，大小关系为(　　)
图3
A．TB＝TA＝TCB．TA＞TB＞TC
C．TB＞TA＝TCD．TB＜TA＝TC
答案　C
解析　由题图中各状态的压强和体积的值得：pAVA＝pCVC＜pBVB，因为＝C，可知TA＝TC＜TB.
3．(变质量问题)(单选)用气筒向一个容积为V的容器内打气，每次能把体积为V0、压强为p0的空气打入容器内．若容器内原有的空气的压强为p，打气过程中温度不变，则打了n次后容器内空气的压强为(　　)
A.B．p＋np0
C．p＋nD．p＋p0
答案　C
解析　选全部打进去的气体为研究对象，得pV＋np0V0＝p′V，则p′＝p＋n，故选项C正确．
4．(液柱移动问题)(单选)两端封闭、内径均匀的直玻璃管水平放置，如图4所示．V左图4
A．不动B．向左移动
C．向右移动D．无法确定是否移动
答案　C
解析　设降温后水银柱不动，则两段空气柱均为等容变化，初始状态左、右压强相等，即p左＝p右＝p
对左端空气柱＝，则Δp左＝p左＝p
同理右端空气柱Δp右＝p
所以Δp右>Δp左，即右侧压强降低得比左侧多，故水银柱向右移动，选项C正确．