（新課標）2020高考物理總復習 第十三章 熱學教師用書（含解析）.doc

熱學考 綱 要 求考 情 分 析分子動理論的基本觀點和實驗依據(jù)理想氣體1.命題規(guī)律該部分知識點比較多，而高考重點考查的內(nèi)容包括分子動理論、固體和液體的性質(zhì)、氣體實驗定律及熱力學第一定律等知識。題型一般為選擇計算。2.考查熱點預計在明年高考中，對該部分內(nèi)容的考查仍將以分子動理論、熱力學定律及氣體狀態(tài)方程的應用為重點。阿伏加德羅常數(shù)飽和蒸汽、未飽和蒸汽、飽和蒸汽壓氣體分子運動速率的統(tǒng)計分布相對濕度溫度、內(nèi)能熱力學第一定律固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體能量守恒定律液晶的微觀結(jié)構(gòu)熱力學第二定律液體的表面張力現(xiàn)象中學物理中涉及的國際單位制的基本單位和其他單位，例如攝氏度、標準大氣壓中學物理中涉及的國際單位制的基本單位和其他單位，例如攝氏度、標準大氣壓氣體實驗定律實驗十三：用油膜法估測分子的大小第74課時分子動理論內(nèi)能(雙基落實課)點點通(一)分子動理論1物體是由大量分子組成的(1)分子的大小一般無機分子直徑的數(shù)量級約為：1010 m。一般無機分子質(zhì)量的數(shù)量級約為：10271025 kg。(2)阿伏加德羅常數(shù)：指1 mol的任何物質(zhì)中含有相同的微粒個數(shù)，用符號NA表示，NA6.021023 mol1。2分子的熱運動：分子永不停息地做無規(guī)則運動擴散現(xiàn)象指相互接觸的不同物質(zhì)能夠彼此進入對方的現(xiàn)象。溫度越高，擴散越快；擴散可在固體、液體、氣體中進行布朗運動指懸浮在液體(或氣體)中的微粒的無規(guī)則運動。微粒越小，溫度越高，布朗運動越顯著3.布朗運動和分子熱運動的比較布朗運動分子熱運動主體微粒分子區(qū)別布朗運動是微粒的運動，是比分子大得多的分子團的運動，較大的微粒不做布朗運動，但它本身以及周圍的分子仍在做熱運動熱運動是指分子的運動，分子無論大小都做熱運動，熱運動不能通過光學顯微鏡直接觀察到共同點都是永不停息的無規(guī)則運動，都隨溫度升高而變得更加激烈，都是肉眼不能直接觀察到的聯(lián)系布朗運動是由微粒受到周圍分子做熱運動的撞擊力的不平衡而引起的，它是分子做無規(guī)則運動的間接反映4.分子間的相互作用力分子間同時存在引力和斥力，且都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但總是斥力變化得較快，如圖所示。(1)當rr0時，F(xiàn)引F斥，F(xiàn)0。(2)當rr0時，F(xiàn)引和F斥都隨距離的減小而增大，但F引F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力。(3)當rr0時，F(xiàn)引和F斥都隨距離的增大而減小，但F引F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為引力。(4)當r10r0(109 m)時，F(xiàn)引和F斥都已經(jīng)十分微弱，可以認為分子間相互作用力為零(F0)。 小題練通1為了估測一容器中氣體分子間的平均距離，需要知道的物理量是()A阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的質(zhì)量和摩爾質(zhì)量B阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和密度C阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的質(zhì)量和體積D該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量解析：選B只有已知阿伏加德羅常數(shù)和氣體摩爾體積，才能估測出氣體分子間的平均距離，而只有知道氣體的摩爾質(zhì)量和密度才能計算出氣體摩爾體積，故B正確。2(人教教材改編題)下列關于布朗運動的說法正確的是()A布朗運動就是分子的無規(guī)則運動B布朗運動證明，組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運動C一鍋水中撒一點胡椒粉，加熱時發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾，這說明溫度越高布朗運動越激烈D在顯微鏡下可以觀察到煤油中小?；覊m的布朗運動，這說明煤油分子在做無規(guī)則運動解析：選D布朗運動不是液體、固體分子的無規(guī)則運動，而是懸浮在液體中固體小顆粒的運動，要通過顯微鏡才能觀察到，A、B錯誤，D正確；而胡椒粉顆粒大，其運動不是布朗運動，C錯誤。3(粵教教材原題)兩個分子由距離很遠(r>109 m)逐漸靠攏到很難再靠近的過程中，分子間作用力的大小將()A先減小后增大B先增大后減小C先增大后減小再增大D先減小后增大再減小解析：選C根據(jù)分子間相互作用力的特點，兩個分子由距離很遠逐漸靠攏到很難再靠近的過程中，分子間作用力先增大后減小再增大，故C正確。 融會貫通(1)阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁，常用來進行微觀量的估算。(2)布朗運動不是液體分子的運動，也不是固體顆粒中分子的運動，而是固體小顆粒在液體分子撞擊下的無規(guī)則運動，它間接地反映了液體分子的無規(guī)則運動。(3)分子間的作用力等于分子間引力和斥力的合力，分子引力、斥力都隨分子間距離的減小而增大，而分子間的作用力隨分子距離的變化是比較復雜的。點點通(二)溫度和內(nèi)能1溫度兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，它們必定具有某個共同的熱學性質(zhì)，把表征這一“共同熱學性質(zhì)”的物理量叫做溫度。一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。2攝氏溫標和熱力學溫標單位規(guī)定關系攝氏溫標(t)在標準大氣壓下，冰的熔點是0_，水的沸點是100 Tt273.15 KTt熱力學溫標(T)K零下273.15_即為0 K3.分子動能(1)分子動能是分子熱運動所具有的動能。(2)分子熱運動的平均動能是所有分子熱運動的動能的平均值，溫度是分子熱運動的平均動能的標志。(3)分子熱運動的總動能是物體內(nèi)所有分子熱運動動能的總和。4分子勢能(1)意義：由于分子間存在著引力和斥力，所以分子具有由它們的相互位置決定的能。(2)分子勢能的決定因素微觀上決定于分子間距離和分子排列情況；取r處為零勢能處，分子勢能Ep與分子間距離r的關系如圖所示，當rr0時分子勢能最小。宏觀上決定于體積和狀態(tài)。5物體的內(nèi)能(1)物體中所有分子的熱運動動能與分子勢能的總和，是狀態(tài)量。對于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積決定。(2)改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞。小題練通1(多選)(2018全國卷)對于實際的氣體，下列說法正確的是()A氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢能B氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢能C氣體的內(nèi)能包括氣體整體運動的動能D氣體的體積變化時，其內(nèi)能可能不變E氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運動的動能解析：選BDE實際氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢能和分子熱運動的動能，與分子的重力勢能和整體的動能均無關。改變氣體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞。綜上所述，B、D、E正確。2(多選)(魯科教材改編題)如圖，用溫度計測量質(zhì)量已知的甲、乙、丙三杯水的溫度，根據(jù)測量結(jié)果可以知道()A甲杯中水的內(nèi)能最少B甲、乙杯中水的內(nèi)能一樣多C丙杯中水分子的平均動能最大D甲杯中水分子的平均動能小于乙杯中水分子的平均動能解析：選AC甲杯中水的質(zhì)量最小，溫度和乙杯中的相同且小于丙杯中的，故甲杯中水的內(nèi)能最小，A正確，B錯誤；丙杯中水的溫度最高，水分子的平均動能最大，C正確；甲、乙杯中水的溫度相同，水分子的平均動能相同，D錯誤。3(多選)(粵教教材原題)有甲、乙兩個分子，甲分子固定不動，乙分子由無限遠處逐漸向甲分子靠近，直到不能再靠近為止，在這整個過程中()A分子力總是對乙分子做正功B分子勢能先增大后減小C先是分子力對乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功D在分子力為零時，分子勢能最小解析：選CD根據(jù)分子力的特點，乙分子由無限遠向甲分子靠近過程中，分子力由引力變?yōu)榱阍僮優(yōu)槌饬Γ瑒t分子力先做正功，再做負功，分子勢能先減小后增大，分子力為零時，分子勢能最小，故A、B錯誤，C、D正確。4(滬科教材原題)關于物體的內(nèi)能和分子勢能，下列說法中正確的是()A物體的速度增大，則分子的動能增加，內(nèi)能也一定增加B物體溫度不變，內(nèi)能可能變大C物體的內(nèi)能與溫度有關，與物體的體積無關D把物體舉得越高，分子勢能越大解析：選B物體的速度、高度只改變其機械能，與內(nèi)能、分子勢能無關，A、D錯誤；物體溫度不變，分子平均動能不變，但分子勢能可能變大，所以內(nèi)能可能變大，B正確；物體的內(nèi)能與其溫度、體積都有關，C錯誤。 融會貫通分子力及分子勢能的圖像比較分子力F分子勢能Ep圖像隨分子間距離的變化情況r<r0F隨r增大而減小，表現(xiàn)為斥力r增大，F(xiàn)做正功，Ep減小r>r0r增大，F(xiàn)先增大后減小，表現(xiàn)為引力r增大，F(xiàn)做負功，Ep增大rr0F引F斥，F(xiàn)0Ep最小，但不為零r>10r0引力和斥力都很微弱，F(xiàn)0Ep01(多選)(2017海南高考)關于布朗運動，下列說法正確的是()A布朗運動是液體中懸浮微粒的無規(guī)則運動B液體溫度越高，液體中懸浮微粒的布朗運動越劇烈C在液體中的懸浮顆粒只要大于某一尺寸，都會發(fā)生布朗運動D液體中懸浮微粒的布朗運動是液體分子永不停息地做無規(guī)則運動E液體中懸浮微粒的布朗運動是液體分子對它的撞擊作用不平衡所引起的解析：選ABE布朗運動是液體中懸浮微粒的無規(guī)則運動，故A正確；液體溫度越高，分子熱運動越劇烈，液體中懸浮微粒的布朗運動越劇烈，故B正確；懸浮顆粒越大，慣性越大，碰撞時受到各個方向的撞擊作用越接近平衡，所以大顆粒不做布朗運動或布朗運動不明顯，故C錯誤；布朗運動是懸浮在液體中微粒的無規(guī)則運動，不是液體分子的無規(guī)則運動，故D錯誤；液體中懸浮微粒的布朗運動是由液體分子從各個方向?qū)腋∥⒘Ｗ矒糇饔玫牟黄胶庖鸬?，故E正確。2(多選)(2019南昌模擬)關于分子間的作用力，下列說法正確的是()A若分子間的距離增大，則分子間的引力和斥力均減小B若分子間的距離減小，則分子間的引力和斥力均增大C若分子間的距離減小，則分子間的引力和斥力的合力一定增大D若分子間的距離增大，則分子間的引力和斥力的合力一定減小E若分子間的距離從無窮遠處開始減小，則引力和斥力的合力先增大后減小再增大解析：選ABE分子間的引力、斥力和合力與分子間距離的關系如圖所示。若分子間的距離增大，則分子間的引力和斥力均減小，選項A正確；若分子間的距離減小，則分子間的引力和斥力均增大，選項B正確；若分子間的距離從大于r0的適當位置減小，則分子間引力和斥力的合力可能減小，選項C錯誤；若分子間的距離從r0的位置開始增大，則開始一段距離內(nèi)分子間引力和斥力的合力增大，選項D錯誤；若分子間距離從無窮遠處開始減小，則引力和斥力的合力先增大后減小再增大，選項E正確。3(多選)(2016全國卷)關于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是()A質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同B氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內(nèi)能越大C氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變D一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關E一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加解析：選CDE氣體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、溫度和體積決定，質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能可能不同，A錯誤；內(nèi)能與物體的運動速度無關，B錯誤；氣體被壓縮時，若同時對外傳熱，根據(jù)熱力學第一定律知內(nèi)能可能不變，C正確；一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關，D正確；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，一定量的某種理想氣體在壓強不變的情況下，體積變大，則溫度一定升高，內(nèi)能一定增加，E正確。4(多選)下列說法正確的是()A固體很難被拉伸，也很難被壓縮，說明分子間既存在引力又存在斥力B“破鏡不能重圓”是因為分子間存在斥力C水和酒精混合后的體積小于混合前體積之和，說明分子間存在一定的間隙D用打氣筒向籃球充氣時需用力，說明氣體分子間有斥力E水黽可以停在水面上，主要是因為水黽受到水的表面張力的作用解析：選ACE固體很難被拉伸，說明分子間存在引力，很難被壓縮，說明分子間存在斥力，A正確；分子力是一種短程力，“破鏡不能重圓”是因為分子間距離超出了分子力作用的范圍，B錯誤；水和酒精混合后的體積小于混合前體積之和，說明分子間存在一定的間隙，C正確；用打氣筒向籃球充氣時需用力，是因為籃球內(nèi)部氣體的壓強太大，D錯誤；水黽可以停在水面上，主要是因為水黽受到水的表面張力的作用，E正確。5(多選)兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標為r0，相距很遠的兩分子在F的作用下，由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠時，分子勢能為零，下列說法正確的是()A在r>r0階段，F(xiàn)做正功，分子動能增大，勢能也增大B在r<r0階段，F(xiàn)做負功，分子動能減小，勢能增大C在rr0時，分子勢能最小，動能最大D在rr0時，分子勢能為零E分子動能和勢能之和在整個過程中不變解析：選BCE在rr0階段，兩分子間的斥力和引力的合力F表現(xiàn)為引力，兩分子在F的作用下，由靜止開始相互接近，F(xiàn)做正功，分子動能增大，勢能減小，選項A錯誤；在rr0階段，兩分子間的斥力和引力的合力F表現(xiàn)為斥力，F(xiàn)做負功，分子動能減小，勢能增大，選項B正確；在rr0時，分子勢能最小，動能最大，選項C正確；在整個過程中，只有F做功，分子動能和勢能之和保持不變，兩分子相距無窮遠時，分子勢能為零，故在rr0時，分子勢能為負值，選項D錯誤，E正確。6(多選)下列說法正確的是()A顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性B分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大C分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大D在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素E當溫度升高時，物體內(nèi)每一個分子熱運動的速率一定都增大解析：選ACD顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，即布朗運動，間接反映了液體分子運動的無規(guī)則性，故A正確；分子間的相互作用力隨著分子間距離由很小逐漸增大，r<r0(平衡位置)時，分子力(斥力)隨r增大而減小，分子勢能減小，當rr0時，分子力等于零，分子勢能最小，然后隨r增大分子力(引力)先增大再減小，分子勢能逐漸增大，故B錯誤，C正確；分子之間存在間隙，在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素，故D正確；溫度升高，分子平均動能增大，但不是每一個分子熱運動的速率都增大，故E錯誤。7(多選)如圖所示，縱坐標表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標表示兩個分子間的距離。圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關系，e為兩曲線的交點，則下列說法中正確的是()Aab為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標的數(shù)量級為1010 mBab為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標的數(shù)量級為1010 mC若兩個分子間距離增大，則分子勢能也增大D由分子動理論可知，溫度相同的氫氣和氧氣分子平均動能相等E質(zhì)量和溫度都相同的氫氣和氧氣(視為理想氣體)，氫氣的內(nèi)能大解析：選BDE分子引力和分子斥力都會隨著分子間距離的增大而減小，只是斥力減小得更快，由題圖可知，ab為引力曲線，cd為斥力曲線，分子引力和斥力大小相等時，分子距離(即e點橫坐標)數(shù)量級為1010 m，A錯誤，B正確；兩個分子間距離增大，若分子力表現(xiàn)為引力，分子力做負功，分子勢能增大，若分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做正功，分子勢能減小，C錯誤；分子平均動能只與溫度有關，即溫度相同的氫氣和氧氣分子平均動能相等，D正確；質(zhì)量和溫度都相同的氫氣和氧氣，氫氣分子數(shù)量較多，因此氫氣內(nèi)能大，E正確。8(多選)PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物，是造成大氣污染的主要成分，其懸浮在空中做無規(guī)則運動，很難自然沉降到地面，吸入后對人體形成危害。礦物燃料的燃燒和排放是形成PM2.5的主要原因。下列有關PM2.5的說法中正確的是()APM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當BPM2.5在空氣中的運動屬于布朗運動C溫度越低，PM2.5活動越劇烈D倡導低碳生活，減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度EPM2.5中顆粒小一些的，其運動比其他較大顆粒更為劇烈解析：選BDE氧分子的尺寸的數(shù)量級在1010 m左右，則PM2.5的尺寸遠大于空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級，選項A錯誤；PM2.5在空氣中的運動是固體微粒的運動，屬于布朗運動，選項B正確；溫度越高，PM2.5活動越劇烈，選項C錯誤；由PM2.5的形成原因知，倡導低碳生活，減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度，選項D正確；PM2.5中顆粒小一些的，其運動比其他較大顆粒更為劇烈，選項E正確。9(多選)下列關于熱現(xiàn)象的敘述正確的是()A氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，跟單位體積內(nèi)的分子數(shù)及溫度有關B布朗運動是液體分子的運動，它說明液體分子不停地做無規(guī)則熱運動C當分子間的引力和斥力平衡時，分子勢能最小D如果氣體分子總數(shù)不變，當氣體溫度升高時，氣體分子的平均動能一定增大，壓強也必然增大E能量耗散反映了自然界中的宏觀過程具有不可逆性解析：選ACE根據(jù)壓強的微觀意義可知，選項A正確。布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒的運動，選項B錯誤。當分子間的引力和斥力平衡時，分子力為零，若靠近則分子力表現(xiàn)為斥力，做負功，分子勢能增大；若遠離，分子力表現(xiàn)為引力，也做負功，分子勢能也增大，故此時分子勢能最小，選項C正確。如果氣體分子總數(shù)不變，當氣體溫度升高時，氣體分子的平均動能一定增大；若體積同時增大，則壓強不一定增大，選項D錯誤。能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性，選項E正確。10(多選)關于熱現(xiàn)象和熱學規(guī)律，以下說法正確的是()A布朗運動表明構(gòu)成懸浮微粒的分子在做無規(guī)則運動B兩個分子的間距從極近逐漸增大到10r0的過程中，分子間的引力和斥力都在減小C熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體D物體的攝氏溫度變化1 ，其熱力學溫度變化273 KE兩個分子的間距從極近逐漸增大到10r0的過程中，它們的分子勢能先減小后增大解析：選BCE布朗運動是懸浮在液體中的微粒的無規(guī)則運動，表明液體分子在做無規(guī)則運動，選項A錯誤；根據(jù)分子間引力和斥力的變化特點知，選項B正確；根據(jù)熱力學第二定律，熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，但要引起其他的變化，選項C正確；物體的攝氏溫度變化1 ，其熱力學溫度變化1 K，選項D錯誤；兩個分子的間距從極近逐漸增大到10r0的過程中，它們之間的分子力先為斥力后為引力，分子勢能先減小后增大，選項E正確。第75課時固體、液體和氣體(雙基落實課)點點通(一)固體的性質(zhì)晶體非晶體單晶體多晶體外形規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點確定不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性原子排列有規(guī)則，但多晶體中每個單晶體間的排列無規(guī)則無規(guī)則形成與轉(zhuǎn)化有的物質(zhì)在不同條件下能夠形成不同的晶體，同一物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，有些晶體在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為非晶體典型物質(zhì)石英、云母、食鹽、硫酸銅玻璃、蜂蠟、松香 小題練通1(粵教教材原題)關于晶體和非晶體，下列說法中哪些是正確的()A各向同性的物質(zhì)一定沒有確定的熔點B晶體熔化時溫度和內(nèi)能都不變C通常的金屬材料是各向同性的，所以這些金屬都是非晶體D晶體和非晶體在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化解析：選D多晶體是各向同性的，但有確定的熔點，A錯誤；晶體熔化時溫度不變而內(nèi)能增加，B錯誤；通常的金屬都是多晶體，C錯誤；晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，D正確。2(滬科教材原題)關于晶體和非晶體，下列說法中正確的是()A可以根據(jù)各向同性或各向異性來鑒別晶體和非晶體B一塊均勻薄片，沿各個方向?qū)λ┘永?，發(fā)現(xiàn)其強度一樣，則此薄片一定是非晶體C一個固體球，如果沿其各條直徑方向的導電性不同，則該球一定是單晶體D一塊晶體，若其各個方向的導熱性相同，則這塊晶體一定是多晶體解析：選C晶體包括單晶體和多晶體，只有單晶體才有各向異性，A錯誤；均勻薄片沿各個方向的強度一樣，可能是多晶體，B錯誤；單晶體才有各向異性，C正確；單晶體并非所有物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向異性，故各個方向的導熱性相同的晶體也可能是單晶體，D錯誤。3(粵教教材原題)辨別物質(zhì)是晶體還是非晶體，比較正確的方法是()A從外形來判斷B從各向異性或各向同性來判斷C從導電性能來判斷D從是否具有確定的熔點來判斷解析：選D辨別晶體和非晶體，最好的方法是看有沒有確定的熔點，故D正確。 融會貫通(1)單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性。(2)只要是具有各向異性的固體必定是晶體，且是單晶體。(3)只要是具有確定熔點的固體必定是晶體，反之，必是非晶體。(4)有些晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。點點通(二)液體的表面張力和液晶1液體的表面張力(1)作用：液體的表面張力使液面具有收縮到表面積最小的趨勢。(2)方向：表面張力跟液面相切，且跟這部分液面的各條分界線垂直。(3)浸潤和不浸潤附著層內(nèi)液體分子間距比液體內(nèi)部小，表現(xiàn)為浸潤；附著層內(nèi)液體分子間距比液體內(nèi)部大，表現(xiàn)為不浸潤。(4)毛細現(xiàn)象一種現(xiàn)象是浸潤液體在細管中上升，另一種現(xiàn)象是不浸潤液體在細管中下降。2液晶(1)液晶分子既保持排列有序而顯示各向異性，又可以自由移動位置，保持了液體的流動性。(2)液晶分子的位置無序使它像液體，排列有序使它像晶體。(3)液晶分子的排列從某個方向看比較整齊，而從另外一個方向看則是雜亂無章的。 小題練通1(多選)(粵教教材原題)下列現(xiàn)象中，與液體表面張力有關的是()A小縫衣針漂浮在水面上B小木船漂浮在水面上C荷葉上的小水珠呈球形D慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不會流下來解析：選ACD小縫衣針能漂浮在水面上，荷葉上的小水珠呈球形，水面能稍高出小酒杯杯口，都和液體表面張力有關，而小木船漂浮在水面上是水的浮力造成的，故選A、C、D。2(滬科教材原題)關于草、樹葉上的露珠呈球形的原因，下列說法中正確的是()A露珠呈球形只是因為重力的作用B露珠受到重力的影響比表面張力小得多，露珠呈球形只能是因為表面張力的作用C重力和表面張力互相平衡，露珠呈球形是因為水的黏合力D露珠呈球形是因為重力和表面張力的同時作用解析：選B露珠呈球形是液體表面張力造成的，與重力無關，B正確。3(多選)(粵教教材原題)關于液晶的分子排列，下列說法正確的是()A液晶分子在特定方向排列整齊B液晶分子的排列不穩(wěn)定，外界條件的微小變動都會引起液晶分子排列變化C液晶分子的排列整齊而且穩(wěn)定D液晶的物理性質(zhì)穩(wěn)定解析：選AB液晶既具有液體的流動性又具有晶體的各向異性，液晶分子在特定方向上排列整齊，液晶分子的排列是不穩(wěn)定的，外界的微小變動就能引起液晶分子排列的變化，故A、B正確，C錯誤；液晶具有液體的流動性，其物理性質(zhì)并不穩(wěn)定，故D錯誤。 融會貫通(1)表面張力實質(zhì)是表面層里的液體分子間的相互作用力的宏觀表現(xiàn)。(2)液晶既不是液體也不是晶體。液晶既具有液體的流動性，又具有類似晶體的物理性質(zhì)的各向異性。點點通(三) 飽和汽 未飽和汽和飽和汽壓 相對濕度1飽和汽與未飽和汽(1)飽和汽：與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽。(2)未飽和汽：與液體沒有達到飽和狀態(tài)的蒸汽。2飽和汽壓(1)定義：飽和汽所具有的壓強。(2)特點：飽和汽壓隨溫度而變。溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關。3濕度(1)定義：空氣的潮濕程度。(2)絕對濕度：空氣中所含水蒸氣的壓強。(3)相對濕度：空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度時水的飽和汽壓之比，稱為空氣的相對濕度，即相對濕度(B)100%。 小題練通1(2018江蘇高考)如圖所示，一支溫度計的玻璃泡外包著紗布，紗布的下端浸在水中。紗布中的水在蒸發(fā)時帶走熱量，使溫度計示數(shù)低于周圍空氣溫度。空氣溫度不變，若一段時間后發(fā)現(xiàn)該溫度計示數(shù)減小，則()A空氣的相對濕度減小B空氣中水蒸氣的壓強增大C空氣中水的飽和汽壓減小D空氣中水的飽和汽壓增大解析：選A溫度計示數(shù)減小說明水在蒸發(fā)，這是因為空氣的相對濕度減小了，故A正確；空氣中水的飽和汽壓只與空氣溫度有關，溫度不變，水的飽和汽壓不變，故C、D錯誤；水的飽和汽壓不變，空氣的相對濕度減小，所以空氣中水蒸氣的壓強減小，故B錯誤。2(多選)(魯科教材改編題)在溫度不變的情況下，增大液面上方飽和汽的體積，待氣體重新達到飽和時，下列說法正確的是()A飽和汽的質(zhì)量不變，飽和汽的密度減小B飽和汽的密度不變，飽和汽的壓強也不變C飽和汽的密度不變，飽和汽的壓強增大D飽和汽的質(zhì)量增大，飽和汽的壓強不變解析：選BD在溫度不變的情況下，增大液面上方飽和汽的體積，氣體重新達到飽和時，飽和汽的質(zhì)量增大，密度和壓強都不變，故B、D正確。3(粵教教材原題)教室里空氣的相對濕度是60%，溫度是18 ，絕對濕度是多大？(18 時水的飽和汽壓為2.064103 Pa)解析：根據(jù)空氣的相對濕度公式 B100%得p2.06410360% Pa1.2103 Pa。答案：1.2103 Pa 融會貫通(1)飽和汽壓只是指空氣中這種液體蒸氣的分氣壓，與其他氣體的壓強無關。飽和汽壓與溫度和液體種類有關。(2)人對空氣干濕程度的感覺是由相對濕度決定的，相對濕度較大時，空氣的絕對濕度不一定大。(3)相對濕度和絕對濕度與溫度都有關系。在絕對濕度不變的情況下，溫度越高，相對濕度越小，人感覺越干燥；溫度越低，相對濕度越大，人感覺越潮濕。點點通(四)氣體的性質(zhì)1氣體分子運動的特點(1)氣體分子間距較大，分子力可以忽略，因此分子間除碰撞外不受其他力的作用，故氣體能充滿整個空間。(2)分子做無規(guī)則的運動，速率有大有小，且時時變化，大量分子的速率按“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布。(3)溫度升高時，速率小的分子數(shù)減少，速率大的分子數(shù)增多，分子的平均速率將增大，但速率分布規(guī)律不變。2氣體的壓強(1)產(chǎn)生原因：由于氣體分子無規(guī)則的熱運動，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的壓力。(2)大小：氣體的壓強在數(shù)值上等于氣體作用在單位面積上的壓力。公式：p。(3)決定因素宏觀上：決定于氣體的溫度和體積。微觀上：決定于分子的平均動能和分子的密集程度。 小題練通1(人教教材改編題)對一定質(zhì)量的氣體來說，下列幾點能做到的是()A保持壓強和體積不變而改變它的溫度B保持壓強不變，同時升高溫度并減小體積C保持溫度不變，同時增加體積并減小壓強D保持體積不變，同時增加壓強并降低溫度解析：選C氣體的壓強、溫度和體積三個量是相互聯(lián)系的，由理想氣體的狀態(tài)方程可知，C正確，A、B、D錯誤。2若已知大氣壓強為p0，下列圖中各裝置均處于靜止狀態(tài)，圖中液體密度均為，求被封閉氣體的壓強。解析：在題圖甲中，以高為h的液柱為研究對象，由二力平衡得p氣SghSp0S所以p氣p0gh在題圖乙中，以B液面為研究對象，由平衡方程F上F下，有p氣SghSp0S所以p氣p0gh在題圖丙中，仍以B液面為研究對象，有p氣SghSsin 60pBSp0S所以p氣p0gh在題圖丁中，以液面A為研究對象，由二力平衡得p氣S(p0gh1)S所以p氣p0gh1。答案：甲：p0gh乙：p0gh丙：p0gh?。簆0gh1 融會貫通平衡狀態(tài)下氣體壓強的求法平衡法選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得氣體的壓強等壓法在連通器中，同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強相等。液體內(nèi)深h處的總壓強pp0gh，p0為液面上方的壓強液片法選取假想的液體薄片(自身重力不計)為研究對象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程，消去面積，得到液片兩側(cè)壓強相等方程，求得氣體的壓強1(多選)下列說法中正確的是()A微粒運動就是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運動，即布朗運動B當兩個相鄰的分子間距離為平衡距離時，它們間相互作用的引力和斥力大小相等C食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個方向都是一樣的D小草上的露珠呈球形的主要原因是液體表面張力的作用E潔凈的玻璃板接觸水面，要使玻璃板離開水面，拉力必須大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之間存在吸引力解析：選BDE布朗運動是指懸浮于液體中的固體小顆粒的運動，不是物質(zhì)分子的無規(guī)則運動，A錯誤；當兩個相鄰的分子間距離為平衡距離時，它們間相互作用的引力和斥力大小相等，B正確；食鹽晶體是單晶體，其物理性質(zhì)沿各個方向是不一樣的，C錯誤；由于表面張力的作用，液體要收縮至表面積最小，所以小草上的露珠呈球形，D正確；潔凈的玻璃板接觸水面，由于水分子和玻璃分子之間存在吸引力，要使玻璃板離開水面，拉力必須大于或等于玻璃板的重力與水分子和玻璃分子之間的吸引力之和，E正確。2(多選)下列說法錯誤的是()A用顯微鏡觀察到花粉顆粒在水中做布朗運動，反映了花粉分子在不停地做無規(guī)則運動B分子間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小C單晶體和多晶體都表現(xiàn)為各向異性，非晶體則表現(xiàn)為各向同性D在一定溫度下，水的飽和汽壓隨著水蒸氣體積的增大而減小E干濕泡濕度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果解析：選ACD用顯微鏡觀察到花粉顆粒在水中做布朗運動，反映了水分子在不停地做無規(guī)則運動，故A錯誤；分子間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小，但斥力減小得更快，故B正確；單晶體表現(xiàn)為各向異性，多晶體和非晶體則表現(xiàn)為各向同性，故C錯誤；水的飽和汽壓只取決于溫度，溫度不變，飽和汽壓不變，故D錯誤；由于濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱而使其顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，E正確。3(多選)下列說法正確的是()A理想氣體由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時，一定滿足B隨著分子間距離增加，分子間的引力和斥力都減小，分子間距小于r0(分子力為零時分子間的距離)時，距離越小，分子勢能越大C懸浮在液體中的固體微粒做布朗運動，充分說明了固體微粒內(nèi)部分子運動的無規(guī)則性D如果液體不浸潤某種固體，則在液體與固體接觸的附著層內(nèi)，分子分布比液體內(nèi)部稀疏，分子間的作用力表現(xiàn)為引力E可以利用有無固定熔點來判斷物質(zhì)是晶體還是非晶體解析：選BDE理想氣體狀態(tài)方程成立的條件為氣體質(zhì)量不變，A錯誤；由分子力變化特點知，r<r0，分子力表現(xiàn)為斥力，距離減小，分子力做負功，分子勢能增大，B正確；懸浮在液體中的固體微粒的布朗運動間接反映了液體分子運動的無規(guī)則性，C錯誤；液體不浸潤某種固體，如水銀對玻璃，當水銀與玻璃接觸時，附著層中的水銀分子受玻璃分子的吸引比內(nèi)部水銀分子弱，附著層中的水銀分子比水銀內(nèi)部稀疏，附著層中的分子間的作用力表現(xiàn)為引力，使跟玻璃接觸的水銀表面有縮小的趨勢，因而形成不浸潤現(xiàn)象，D正確；晶體不管是單晶體還是多晶體都有固定的熔點，而非晶體沒有固定的熔點，E正確。4(多選)下列對飽和汽、未飽和汽、飽和汽壓以及濕度的認識，正確的是()A液體的飽和汽壓只與液體的性質(zhì)和溫度有關，而與體積無關B充入其他氣體增大壓強，未飽和汽不能變成飽和汽C降低溫度一定可以使未飽和汽變成飽和汽D空氣中所含水蒸氣的壓強越大，空氣的相對濕度越大E干濕泡濕度計的示數(shù)差別越小，空氣的相對濕度越大解析：選ABE飽和汽壓的大小取決于液體的性質(zhì)和溫度，而與其他氣體的體積和壓強無關，故A、B正確；降低溫度可能使未飽和汽變成飽和汽，故C錯誤；水蒸氣的壓強與同溫度下水的飽和汽壓之比，稱為空氣的相對濕度，空氣中所含水蒸氣的壓強越大，空氣的絕對濕度越大，但相對濕度不一定越大，故D錯誤；由干濕泡濕度計的構(gòu)造原理知，干濕泡濕度計的示數(shù)差別越小，說明空氣的相對濕度越大，故E正確。5(多選)下列說法中正確的是()A石墨和金剛石是晶體，玻璃和橡膠是非晶體B同種元素形成的晶體只能有一種排列規(guī)則C晶體的分子(或原子、離子)排列是有規(guī)則的D晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點E在物理性質(zhì)上，所有晶體都具有各向異性，非晶體具有各向同性解析：選ACD石墨和金剛石是晶體，玻璃和橡膠是非晶體，選項A正確；同種元素形成的晶體可能有不同的排列規(guī)則，形成不同物質(zhì)，如金剛石和石墨，選項B錯誤；晶體的分子(或原子、離子)排列是有規(guī)則的，選項C正確；晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，選項D正確；在物理性質(zhì)上，單晶體具有各向異性，非晶體和多晶體具有各向同性，選項E錯誤。6(多選)(2017全國卷)氧氣分子在0 和100 溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是()A圖中兩條曲線下面積相等B圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形C圖中實線對應于氧氣分子在100 時的情形D圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目E與0 時相比，100 時氧氣分子速率出現(xiàn)在0400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大解析：選ABC根據(jù)氣體分子單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化曲線的意義可知，題圖中兩條曲線下面積相等，選項A正確；題圖中虛線占百分比較大的分子速率較小，所以對應于氧氣分子平均動能較小的情形，選項B正確；題圖中實線占百分比較大的分子速率較大，分子平均動能較大，根據(jù)溫度是分子平均動能的標志，可知實線對應于氧氣分子在100 時的情形，選項C正確；根據(jù)分子速率分布圖可知，題圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目占總分子數(shù)的百分比，不能得出任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目，選項D錯誤；由分子速率分布圖可知，與0 時相比，100 時氧氣分子速率出現(xiàn)在0400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，選項E錯誤。7(多選)下列說法正確的是()A毛細現(xiàn)象是液體的表面張力作用的結(jié)果B晶體在熔化時要吸熱，說明晶體在熔化過程中分子動能增加C由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D對于某種液體來說，在溫度升高時，由于單位時間內(nèi)從液面汽化的分子數(shù)增多，所以其蒸汽飽和壓強增大E液晶像液體一樣具有流動性，而其光學性質(zhì)和非晶體相似，具有各向同性解析：選ACD毛細現(xiàn)象是液體的表面張力作用的結(jié)果，A正確；晶體在熔化時要吸熱，溫度不變，分子平均動能不變，則晶體在熔化過程中分子勢能增加，B錯誤；由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，如金剛石和石墨，C正確；對于某種液體來說，在溫度升高時，由于單位時間內(nèi)從液面汽化的分子數(shù)增多，所以其蒸汽飽和壓強增大，D正確；液晶像液體一樣具有流動性，而其光學性質(zhì)和某些晶體相似，具有各向異性，E錯誤。8(2019臨沂質(zhì)檢)如圖甲、乙所示兩個汽缸質(zhì)量均為M，內(nèi)部橫截面積均為S，兩個活塞的質(zhì)量均為m，圖甲的汽缸靜止在水平面上，圖乙的活塞和汽缸豎直懸掛在天花板下。不計活塞與汽缸壁間的摩擦，兩個汽缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的氣體A、B，大氣壓強為p0，則封閉氣體A、B的壓強各為多少？解析：題圖甲中選活塞m為研究對象得pASp0Smg解得pAp0題圖乙中選汽缸M為研究對象得pBSMgp0S解得pBp0。答案：p0p0第76課時氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程(重點突破課)考點一氣體實驗定律氣體初末狀態(tài)的狀態(tài)參量的確定和氣體實驗定律公式的應用是這部分內(nèi)容的重點，關鍵是區(qū)分氣體發(fā)生的過程和公式的選用，而應用圖像分析氣體發(fā)生的過程是難點。玻意耳定律查理定律蓋呂薩克定律內(nèi)容一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強與體積成反比一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強與熱力學溫度成正比一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強不變的情況下，其體積與熱力學溫度成正比表達式p1V1p2V2或pV常量或常量或常量圖像Ta<TbVa<Vbpa<pb考法細研考法1公式的選擇和應用例1(2018全國卷)如圖，容積為V的汽缸由導熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分，汽缸上部通過細管與裝有某種液體的容器相連，細管上有一閥門K。開始時，K關閉，汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強均為p0。現(xiàn)將K打開，容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當流入的液體體積為時，將K關閉，活塞平衡時其下方氣體的體積減小了。不計活塞的質(zhì)量和體積，外界溫度保持不變，重力加速度大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。解析設活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為V1，壓強為p1；活塞下方氣體的體積為V2，壓強為p2。在活塞下移的過程中，活塞上、下方氣體的溫度均保持不變，由玻意耳定律得p0p1V1p0p2V2由已知條件得V1VV2設活塞上方液體的質(zhì)量為m，由力的平衡條件得p2Sp1Smg聯(lián)立以上各式得m。答案利用氣體實驗定律解決問題的基本思路 考法2應用圖像分析氣體狀態(tài)變化例2(多選)(2018全國卷)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程、到達狀態(tài)e。對此氣體，下列說法正確的是()A過程中氣體的壓強逐漸減小B過程中氣體對外界做正功C過程中氣體從外界吸收了熱量D狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等E狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小解析由題圖過程中，氣體體積V不變、溫度T升高，則壓強增大，故A錯誤；過程中，氣體體積V變大，對外界做正功，故B正確；過程中，氣體溫度T降低，內(nèi)能減小，體積V不變，氣體不做功，根據(jù)熱力學第一定律UQW得Q0，即氣體向外界放出熱量，故C錯誤；狀態(tài)c、d溫度相同，所以內(nèi)能相等，故D正確；分別作出狀態(tài)b、c、d的等壓線，分析可得pbpcpd，故E正確。答案BDE(1)求解氣體狀態(tài)變化的圖像問題，應當明確圖像上的點表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個平衡狀態(tài)，它對應著三個狀態(tài)參量；圖像上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個過程，先判斷出此過程屬于等溫、等容還是等壓變化，再選用相應規(guī)律求解。(2)在VT圖像(或p T圖像)中，比較兩個狀態(tài)的壓強(或體積)時，可比較這兩個狀態(tài)到原點連線的斜率的大小，斜率越大，壓強(或體積)越小；斜率越小，壓強(或體積)越大。 集訓沖關1.(2018全國卷)如圖，一豎直放置的汽缸上端開口，汽缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計它們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。解析：開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動。設此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有根據(jù)力的平衡條件有p1Sp0Smg解得T1T0此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋呂薩克定律有，V1SH，V2S(Hh)解得T2T0從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為W(p0Smg)h。答案：T0(p0Smg)h2.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)B、C、D再回到A，問AB、BC、CD、DA分別是什么過程？已知在狀態(tài)A時氣體體積為1 L，請把此圖改畫為p V圖像。解析：由題圖可知AB過程是等容升溫升壓；BC過程是等壓升溫增容，即等壓膨脹；CD過程是等溫減壓增容，即等溫膨脹；DA過程是等壓降溫減容，即等壓壓縮。已知VA1 L，則VB1 L(等容變化)，由(等壓變化)得VCTC900 L2 L由pDVDpCVC(等溫變化)，得VDVC2 L6 L改畫的p V圖像如圖所示。答案：見解析3.(2017全國卷)如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細管(容積可忽略)連通，閥門K2位于細管的中部，A、B的頂部各有一閥門K1、K3；B中有一可自由滑動的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時，三個閥門均打開，活塞在B的底部；關閉K2、K3，通過K1給汽缸充氣，使A中氣體的壓強達到大氣壓p0的3倍后關閉K1。已知室溫為27 ，汽缸導熱。(1)打開K2，求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強；(2)接著打開K3，求穩(wěn)定時活塞的位置；(3)再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20 ，求此時活塞下方氣體的壓強。解析：(1)設打開K2后，穩(wěn)定時活塞上方氣體的壓強為p1，體積為V1。依題意，被活塞分開的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程。由玻意耳定律得p0Vp1V13p0Vp1(2VV1)聯(lián)立式得V1p12p0。(2)打開K3后，由式知，活塞必定上升。設在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2(V22V)時，活塞下方氣體壓強為p2。由玻意耳定律得3p0Vp2V2由式得p2p0由式知，打開K3后活塞上升直到B的頂部為止；此時p2為p2p0。(3)設加熱后活塞下方氣體的壓強為p3，氣體溫度從T1(27327)K300 K升高到T2320 K的等容過程中，由查理定律得將有關數(shù)據(jù)代入式得p31.6p0。答案：(1)2p0(2)在汽缸B的頂部(3)1.6p0 考點二理想氣體狀態(tài)方程理想氣體的概念、初末狀態(tài)參量的分析及理想氣體狀態(tài)方程的應用是解決問題的關鍵。而理想氣體三個狀態(tài)參量p、V、T之間的制約關系是分析問題的難點。典例(2019吉林實驗中學模擬) 如圖所示，內(nèi)徑均勻的彎曲玻璃管ABCDE兩端開口，AB、CD段豎直，BC、DE段水平，AB90 cm，BC40 cm，CD60 cm，豎直段CD內(nèi)有一長10 cm的水銀柱。在環(huán)境溫度為300 K時，保持BC段水平，將玻璃管A端緩慢豎直向下插入大水銀槽中，使A端在水銀面下10 cm，此時CD段中的水銀柱上端距C點10 cm。已知大氣壓為75 cmHg且保持不變。(1)環(huán)境溫度緩慢升高，求溫度升高到多少時，CD段中水銀柱下端剛剛接觸D點；(2)環(huán)境溫度在(1)問的基礎上再緩慢升高，求溫度升高到多少時，CD段中水銀柱剛好全部進入水平管DE。(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)解析(1)由題意知，在沒有升溫前，AB段內(nèi)高出槽中水銀面的水銀柱高度為10 cm，封閉氣體的長度為L1(901010)cm40 cm10 cm120 cm，壓強為p175 cmHg10 cmHg65 cmHg，溫度為T1300 K；在升溫后讓CD段中水銀柱下端剛剛接觸D點，氣體做等壓變化，氣體的長度為L2(901010)cm40 cm(6010)cm160 cm。設溫度為T2，玻璃管橫截面積為S，由蓋呂薩克定律得，V1L1S，V2L2S解得T2T1400 K。(2)CD段中水銀柱剛好全部進入水平管DE時，封閉氣體的壓強為p375 cmHg，此時AB段內(nèi)水銀柱恰好與槽中水銀面相平，氣體的長度為L3(9010)cm40 cm60 cm180 cm。設溫度為T3，由理想氣體狀態(tài)方程得，V3L3S解得T3T1519 K。答案(1)400 K(2)519 K應用理想氣體狀態(tài)方程解題的一般步驟(1)明確研究對象，即某一定質(zhì)量的理想氣體。(2)確定氣體在始末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2。(3)由理想氣體狀態(tài)方程列式求解。(4)討論結(jié)果的合理性。 集訓沖關1(2019昆明、玉溪統(tǒng)考)如圖所示，豎直放置的圓柱形汽缸內(nèi)有一不計質(zhì)量的活塞，可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動，活塞下方封閉一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞截面積為100 cm2，大氣壓強為1105 Pa，汽缸內(nèi)氣體溫度為27 ，求：(1)若保持溫度不變，在活塞上放一重物，使汽缸內(nèi)氣體的體積減小一半，這時氣體的壓強和所加重物的重力；(2)在放著重物的情況下，要使汽缸內(nèi)的氣體恢復原來的體積，應使氣體溫度升高到多少攝氏度。解析：(1)由題意知p11105 Pa，V1V，V2由玻意耳定律有p1V1p2V2解得p22105 Pa又S100104 m21102 m2由平衡條件得p2p0，解得G1 000 N。(2)由題意知p32105 Pa，V3V，T1300 K由理想氣體狀態(tài)方程有解得T3600 K，即t3327 。答案：(1)2105 Pa1 000 N(2)327 2.“拔火罐”是一種中醫(yī)療法，為了探究“火罐”的“吸力”，某人設計了如圖所示實驗。圓柱狀汽缸(橫截面積為S)被固定在鐵架臺上，輕質(zhì)活塞通過細線與重物m相連，將一團燃燒的輕質(zhì)酒精棉球從缸頂?shù)拈_關K處扔到汽缸內(nèi)，酒精棉球熄滅時(設此時缸內(nèi)溫度為t )密閉開關K，此時活塞下的細線剛好拉直且拉力為零，而這時活塞距缸頂為L。由于汽缸傳熱良好，重物被吸起，最后重物穩(wěn)定在距地面處。已知環(huán)境溫度為27 不變，與大氣壓強相當，汽缸內(nèi)的氣體可視為理想氣體，求t為多少攝氏度。解析：對汽缸內(nèi)封閉氣體分析，初狀態(tài)：p1p0V1LS，T1(273t)K末狀態(tài)：p2p0p0V2LS，T2300 K由理想氣體狀態(tài)方程得解得t127 。答案：127 1.(2018全國卷)在兩端封閉、粗細均勻的U形細玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊空氣柱的長