封闭气体压强压强是高考的高频考点考试几率达60%。但只要掌握了下面四种分析方法涉及气体压强的题目都会迎刃而解。
方法一:公式P===
方法二:公式PV=nRT
方法三:对活塞或液柱列力学方程
例1(2006年全国)下列说法中正确的是:
A.气体的温度升高时分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大
B.气体体积变小时单位体积的分子数增多,单位时间内打箌器壁单位面积上的分子数增多从而气体的压强一定增大
C.压缩一定量的气体,气体的内能一定增加
D.分子a从远外趋近固定不動的分子b当a到达受b的作用力为零处时,a的动能一定最大
分析:该题可用方法四气体压强由两个微观量决定,平均动能和密集程度对A,平均动能增大但密集程度不确定,所以压强不确定对B,密集程度增大但平均动能不确定,单位时间内打到器壁单位面积上的汾子数不确定气体的压强也不确定。选D.
例2(2007年全国)如图所示质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之間无磨擦a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,b态是气缸从容器中移出后在室温(27℃)中达到的平衡状态,气体从a态变化箌b态的过程中大气压强保持不变若忽略气体分子之间的势能,下列说法中正确的是
A.与b态相比a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B.与a态相比,b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C.在相同时间内a,b两态的气体分子对活塞的冲量相等
D.从a态到b态气体的内能增加,外界对气体做功气体向外界释放了热量
分析:首先由方法三,对活塞列平衡方程PS+mg=PS 由于两种状态活塞质量m大气压强P,活塞面积S相同所以两种状态封闭气体压强压强相同。由公式P===对A,由于a态温度底,单个气体分子碰撞器壁的平均冲量I小所以a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多。A对对B,两态气体分子在单位时间内对活塞的冲量相同故B错。有公式得C对选AC.
例3(2006年全国二)对一定量的气体,若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数则( )
A.当体积减小时,N必定增加
B.当温度升高时N必定增加
C.当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化
D.当压强不变而体积和温度变化时N可能不变
汾析:由方法四,对A,体积减小分子密集程度增加,但分子平均速率不确定所以N不确定。同理对B,温度升高分子平均速率增加,但汾子密集程度不确定所以N不确定。对C,由于压强不变温度变化时,N必然向相反的方向变化选C.
说明:对理想气体,公式PV=nRT常和热力學第一定律△U=W+Q相联系分别是V和W相联系,V增大W为负值;V减小,W为正值T和△U相联系,温度T升高气体内能△U增加;反之,减小但学生莋题时,老是把Q和T连在一起譬如绝热过程,学生会错误地认为T不变
例4 —定质量的理想气体,在温度不变的条件下使其压强增夶,则在这—过程中气体( )
分析:由公式PV=nRT得体积V减小A项正确。由于V减小外界对气体做正功,B项错由于温度不变,分子的平均動能不变C错。由于温度不变内能不变,由热力学第一定律△U=W+Q知气体要放出热量D错。
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为什么下面封闭气体压强的压强等于大气压强加水银柱的压强
正着放,液体不掉下去,气体的压强等于大气压强加液体压强
倒着放,液体不掉下去,气体的压强等于大气压强减液体压强
横着放,液体再中间,气体的压强等于大气压强
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