人教高考物理一轮复习 第14章 专题强化26 气体实验定律的综合应用.pptx

大一轮复****讲义
第十四章　热学
专题强化二十六　
气体实验定律的综合应用
【目标要求】
1.理解理想气体状态方程并会应用解题.
2.掌握“玻璃管液封模型”和“汽缸活塞类模型”的处理方法.
3.会处理“变质量气体模型”问题.
内容索引
NEIRONGSUOYIN
题型一　玻璃管液封模型
题型二　汽缸活塞类模型
题型三　变质量气体模型
课时精练
题型一　玻璃管液封模型
01
1.气体实验定律及理想气体状态方程
2.玻璃管液封模型
求液柱封闭的气体压强时，一般以液柱为研究对象分析受力、列平衡方程，要注意：
(1)液体因重力产生的压强为p＝ρgh(其中h为液体的竖直高度)；
(2)不要漏掉大气压强，同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力；
(3)有时可直接应用连通器原理——连通器内静止的液体，同种液体在同一水平面上各处压强相等；
(4)当液体为水银时，可灵活应用压强单位“cmHg”等，使计算过程简捷.
考向1
单独气体
例1　(2019·全国卷Ⅲ·33(2))如图1，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm.若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同.已知大气压强为76 cmHg，环境温度为296 K.
(1)求细管的长度；
图1
答案　41 cm
解析　设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h；
初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h1，被密封气体的体积为V，压强为p；
细管倒置时，被密封气体的体积为V1，压强为p1.
由玻意耳定律有
pV＝p1V1 ①
由力的平衡条件有
p＝p0＋ρgh ②
p1＝p0－ρgh ③
式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强.
由题意有
V＝S(L－h1－h) ④
V1＝S(L－h) ⑤
由①②③④⑤式和题给条件得
L＝41 cm ⑥
(2)若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度.
答案　312 K
解析　设气体被加热前后的温度分别为T0和T，
由④⑤⑥⑦式和题给数据得T＝312 K.