1、專題十五分子動(dòng)理論氣體及熱力學(xué)定律儲(chǔ)知識(shí)核心歸納1分子動(dòng)理論(1)分子大小阿伏加德羅常數(shù)：NA6.021023 mol1.分子體積：V0(占有空間的體積)分子質(zhì)量：m0.油膜法估測分子的直徑：d.(2)分子熱運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散現(xiàn)象特點(diǎn)：溫度越高，擴(kuò)散越快布朗運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：液體內(nèi)固體小顆粒永不停息、無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，顆粒越小、溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈(3)分子間的相互作用力和分子勢(shì)能分子力：分子間引力與斥力的合力分子間距離增大，引力和斥力均減?。环肿娱g距離減小，引力和斥力均增大，但斥力總比引力變化得快分子勢(shì)能：分子力做正功，分子勢(shì)能減小；分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大；當(dāng)分子間距為r0(分子

2、間的距離為r0時(shí)，分子間作用的合力為0)時(shí)，分子勢(shì)能最小2固體和液體(1)晶體和非晶體的分子結(jié)構(gòu)不同，表現(xiàn)出的物理性質(zhì)不同晶體具有確定的熔點(diǎn)單晶體表現(xiàn)出各向異性，多晶體和非晶體表現(xiàn)出各向同性晶體和非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下可以相互轉(zhuǎn)化(2)液晶是一種特殊的物質(zhì)狀態(tài)，所處的狀態(tài)介于固態(tài)和液態(tài)之間液晶具有流動(dòng)性，在光學(xué)、電學(xué)物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性(3)液體的表面張力使液體表面具有收縮到最小的趨勢(shì)，表面張力的方向跟液面相切(4)飽和汽壓的特點(diǎn)液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓和汽的體積無關(guān)(5)相對(duì)濕度某溫度時(shí)空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度時(shí)水的飽和汽壓的百分比即：B100%.3

3、氣體狀態(tài)參量4熱力學(xué)定律(1)熱力學(xué)第一定律公式：UWQ；符號(hào)規(guī)定：外界對(duì)系統(tǒng)做功，W0；系統(tǒng)對(duì)外界做功，W0.系統(tǒng)從外界吸收熱量，Q0；系統(tǒng)向外界放出熱量，Q0.系統(tǒng)內(nèi)能增加，U0；系統(tǒng)內(nèi)能減少，U0.(2)熱力學(xué)第二定律的表述熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體(按熱傳遞的方向性表述)不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響(按機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性表述)第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的品真題感悟高考1(2017卷T33(1)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151中兩條曲線所示下列說法正確的是()圖151A圖中兩

4、條曲線下面積相等B圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形C圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 時(shí)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(shí)相比，100 時(shí)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ABC面積表示總的氧氣分子數(shù)，二者相等，A正確；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大，虛線為氧氣分子在0 時(shí)的情形，分子平均動(dòng)能較小，B正確；實(shí)線為氧氣分子在100 時(shí)的情形，C正確；曲線給出的是分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，D錯(cuò)誤；速率出現(xiàn)在0400 m/s區(qū)間內(nèi)，100 時(shí)氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，E錯(cuò)誤2(2017卷T33(1)如圖

5、152所示，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空現(xiàn)將隔板抽開，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣下列說法正確的是()圖152A氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同B氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大C在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對(duì)外界做功D氣體在被壓縮的過程中，外界對(duì)氣體做功E氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變ABD氣體向真空膨脹時(shí)不受阻礙，氣體不對(duì)外做功，由于汽缸是絕熱的，沒有熱交換，所以氣體擴(kuò)散后內(nèi)能不變，選項(xiàng)A正確；氣體被壓縮的過程中，外界對(duì)氣體做功，且沒有熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體的內(nèi)能增

6、大，選項(xiàng)B、D正確；氣體在真空中自發(fā)擴(kuò)散的過程中氣體不對(duì)外做功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；氣體在壓縮過程中，內(nèi)能增大，由于一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能完全由溫度決定，溫度越高，內(nèi)能越大，氣體分子的平均動(dòng)能越大，選項(xiàng)E錯(cuò)誤3(2017卷T33(1)如圖153所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a.下列說法正確的是()圖153A在過程ab中氣體的內(nèi)能增加B在過程ca中外界對(duì)氣體做功C在過程ab中氣體對(duì)外界做功D在過程bc中氣體從外界吸收熱量E在過程ca中氣體從外界吸收熱量ABDab過程是等容變化，ab過程壓強(qiáng)增大，溫度升高，氣體內(nèi)

7、能增大，選項(xiàng)A正確；而由于體積不變，氣體對(duì)外界不做功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；ca過程是等壓變化，體積減小，外界對(duì)氣體做功，選項(xiàng)B正確；體積減小過程中，溫度降低，內(nèi)能減小，氣體要放出熱量，選項(xiàng)E錯(cuò)誤；bc過程是等溫變化，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對(duì)外界做功，則需要吸收熱量，選項(xiàng)D正確4(2016卷T33(1)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其pT圖象如圖154所示，其中對(duì)角線ac的延長線過原點(diǎn)O.下列判斷正確的是()圖154A氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能C在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功D在過程

8、da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對(duì)外界做的功E在過程bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過程da中氣體對(duì)外界做的功ABE由ac的延長線過原點(diǎn)O知，直線Oca為一條等容線，氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等，選項(xiàng)A正確；理想氣體的內(nèi)能由其溫度決定，故在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能，選項(xiàng)B正確；過程cd是等溫變化，氣體內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律知，氣體對(duì)外放出的熱量等于外界對(duì)氣體做的功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；過程da氣體內(nèi)能增大，從外界吸收的熱量大于氣體對(duì)外界做的功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由理想氣體狀態(tài)方程知：C，即paVaCTa，pbVbCTb，pcVcCTc，pdVdCTd.設(shè)過程bc中壓強(qiáng)為p0pbpc，過程da中壓

9、強(qiáng)為p0pdpa.由外界對(duì)氣體做功WpV知，過程bc中外界對(duì)氣體做的功Wbcp0(VbVc)C(TbTc)，過程da中氣體對(duì)外界做的功Wdap0(VaVd)C(TaTd)，TaTb，TcTd，故WbcWda，選項(xiàng)E正確(此選項(xiàng)也可用排除法直接判斷更快捷)5(2016卷T33(1)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】A氣體吸熱后溫度一定升高B對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能C理想氣體等壓膨脹過程一定放熱D熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡BDE根據(jù)熱力學(xué)定律，氣體吸熱后如果對(duì)外做功，則溫度不一定升

10、高，說法A錯(cuò)誤改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能，說法B正確理想氣體等壓膨脹對(duì)外做功，根據(jù)恒量知，膨脹過程一定吸熱，說法C錯(cuò)誤根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，說法D正確兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)，溫度相等，如果這兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡，說法E正確故選B、D、E.練模擬沙場點(diǎn)兵1(2017清遠(yuǎn)市田家炳實(shí)驗(yàn)中學(xué)一模)關(guān)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(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能越大C氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能可能不變D一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與

11、溫度有關(guān)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CDE質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能不一定相同，還和氣體的種類有關(guān)，故A錯(cuò)誤；物體的內(nèi)能與溫度、體積有關(guān)，與物體宏觀整體運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能無關(guān)，所以整體運(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能不一定越大，故B錯(cuò)誤；氣體被壓縮時(shí)，外界對(duì)氣體做功W0，如果向外界放熱Q0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，UWQ，可能U0內(nèi)能不變，所以C正確；理想氣體分子間無分子勢(shì)能，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故D正確；一定量的某種理想氣體等壓膨脹過程中，體積與熱力學(xué)溫度成正比，溫度升高，內(nèi)能增加，故E正確2(2017廈門一中檢測)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個(gè)過程ab、bc、ca回到原

12、狀態(tài)，其pT圖象如圖155所示，下列說法正確的是()圖155A過程bc中氣體既不吸熱也不放熱B過程ab中氣體一定吸熱C過程ca中外界對(duì)氣體所做的功等于氣體所放的熱Da、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最小Eb和c兩個(gè)狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同BDE由圖示圖象可知，bc過程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內(nèi)能不變，壓強(qiáng)減小，由玻意耳定律可知，體積增大，氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律UQW可知，氣體吸熱，故A錯(cuò)誤；由圖象可知，ab過程，氣體壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，則氣體發(fā)生等容變化，氣體體積不變，外界對(duì)氣體不做功，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收熱

13、量，故B正確；由圖象可知，ca過程氣體壓強(qiáng)不變，溫度降低，由蓋呂薩克定律可知，其體積減小，外界對(duì)氣體做功，W0，氣體溫度降低，內(nèi)能減少，U0，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要放出熱量，過程ca中外界對(duì)氣體所做的功小于氣體所放熱量，故C錯(cuò)誤；由圖象可知，a、b和c三個(gè)狀態(tài)中a狀態(tài)溫度最低，分子平均動(dòng)能最小，故D正確；由圖象可知，bc過程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內(nèi)能不變，壓強(qiáng)減小，由玻意耳定律可知，體積增大，b、c狀態(tài)氣體的分子數(shù)密度不同，b和c兩個(gè)狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同，故E正確3(2017商丘一中押題卷)下列關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)和熱現(xiàn)象的說法正確的是()A外界對(duì)物體做功時(shí)

14、，物體的內(nèi)能一定增加B在太空大課堂中處于完全失重狀態(tài)的水滴呈現(xiàn)球形，是由液體表面張力引起的C隨著科技的發(fā)展，熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%D在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體E一定量100 的水變成100 的水蒸氣，其分子之間的勢(shì)能增加BDE根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ，可知，外界對(duì)物體做功時(shí)，若物體對(duì)外放熱，且多于做的功，則物體的內(nèi)能減小，故A錯(cuò)誤；太空中處于失重狀態(tài)的水滴由于液體的表面張力的作用而呈球形，故B正確；熱機(jī)在工作時(shí)不可避免地要克服機(jī)械部件間的摩擦做額外功，機(jī)械效率不可能達(dá)到100%，故C錯(cuò)誤；在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)

15、化為晶體，故D正確；一定質(zhì)量的100 的水吸收熱量后變成100 的水蒸氣，吸收熱量，但溫度不變，所以分子勢(shì)能增加，故E正確4(2017馬鞍山市一模)下列說法正確的是()A單晶體和多晶體都有確定的熔點(diǎn)B氣體絕熱膨脹對(duì)外做功，內(nèi)能一定增大C溫度低的物體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率小D液體的飽和汽壓隨溫度的升高而增大E液體表面存在張力是因?yàn)橐后w表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離ADE單晶體和多晶體都是晶體，都有確定的熔點(diǎn)，故A正確；氣體絕熱膨脹的過程中與外界沒有熱量交換，對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，內(nèi)能一定減小，故B錯(cuò)誤；溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度低的物體分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定小，而平均速

16、率不一定小，還與分子的質(zhì)量有關(guān)，故C錯(cuò)誤；液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，液體的飽和汽壓隨溫度的升高而增大，故D正確；液體表面存在張力是因?yàn)橐后w表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，分子之間表現(xiàn)為引力，故E正確5(2017東北三省四市教研聯(lián)合體一模)下列說法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】A運(yùn)送沙子的卡車停于水平地面，在緩慢卸沙過程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體溫度不變，不計(jì)分子間勢(shì)能，則胎內(nèi)氣體從外界吸熱B民間常用“拔火罐”來治療某些疾病，方法是將點(diǎn)燃的紙片放入一個(gè)小罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時(shí)，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會(huì)緊緊地被“吸”在皮膚上其原因是，當(dāng)火罐內(nèi)的氣體體積不變時(shí)，溫度降低，壓強(qiáng)減

17、小C晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的D一定量的理想氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加E分子間的相互作用力由引力與斥力共同產(chǎn)生，并隨著分子間距的變化而變化，分子間引力和斥力都隨分子間距的減小而增大ABE在緩慢卸沙過程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，溫度不變，根據(jù)氣態(tài)方程C分析知?dú)怏w的體積增大，對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，胎內(nèi)氣體從外界吸熱，故A正確；當(dāng)火罐內(nèi)的氣體體積不變時(shí)，溫度降低，根據(jù)氣態(tài)方程C分析知，氣體的壓強(qiáng)減小，這樣外界大氣壓大于火罐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，從而使火罐緊緊地被“吸”在皮膚上，故B正確；單晶體的物理性質(zhì)是各向異性的，而多晶體的物理性質(zhì)是各向同性的，故C錯(cuò)誤；一定量的理想氣體從

18、外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加，還與吸放熱情況有關(guān)，故D錯(cuò)誤；分子間的引力與斥力同時(shí)存在，分子間的相互作用力由引力與斥力共同產(chǎn)生，并隨著分子間距的變化而變化，分子間引力和斥力都隨分子間距的減小而增大，故E正確儲(chǔ)知識(shí)核心歸納1氣體實(shí)驗(yàn)定律(1)等溫變化：pVC或p1V1p2V2.(2)等容變化：C或.(3)等壓變化：C或.(4)理想氣體狀態(tài)方程：C或.2利用氣體實(shí)驗(yàn)定律及狀態(tài)方程解決問題的基本思路品真題感悟高考1(2017卷T33(2)如圖156所示，容積均為V的汽缸A、B下端有細(xì)管(容積可忽略)連通，閥門K2位于細(xì)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(dòng)的活塞(質(zhì)量、體積

19、均可忽略)初始時(shí)，三個(gè)閥門均打開，活塞在B的底部；關(guān)閉K2、K3，通過K1給汽缸充氣，使A中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1.已知室溫為27 ，汽缸導(dǎo)熱圖156(1)打開K2，求穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng)；(2)接著打開K3，求穩(wěn)定時(shí)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(shí)活塞下方氣體的壓強(qiáng)【解析】(1)設(shè)打開K2后，穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的壓強(qiáng)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p0Vp1V1(3p0)Vp1(2VV1)聯(lián)立式得V1p12p0.(2)打開K3后，由式知，活塞必定上升設(shè)在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為

20、V2(V22V)時(shí)，活塞下氣體壓強(qiáng)為p2.由玻意耳定律得(3po)Vp2V2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(shí)p2為p2p0.(3)設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強(qiáng)為p3，氣體溫度從T1300 K升高到T2320 K的等容過程中，由查理定律得將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式得p31.6p0.【答案】(1)2p0(2)上升直到B的頂部 (3)1.6 p02(2017卷T33(2)一熱氣球體積為V，內(nèi)部充有溫度為Ta的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為Tb.已知空氣在1個(gè)大氣壓、溫度為T0時(shí)的密度為0，該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個(gè)大氣壓，重力加速度大小為g.(1)求該熱氣球所受浮力的大小；(2

21、)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力；(3)設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0，求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量【解析】(1)設(shè)1個(gè)大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度為T0時(shí)的體積為V0，密度為0在溫度為T時(shí)的體積為VT，密度為T由蓋呂薩克定律得聯(lián)立式得T0氣球所受的浮力為FTbgV聯(lián)立式得FVg0.(2)氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為GTaVg聯(lián)立式得GVg0.(3)設(shè)該氣球還能托起的最大質(zhì)量為m，由力的平衡條件得mgFGm0g聯(lián)立式得mV0T0m0.【答案】(1)Vg0(2)Vg0(3)V0T0m03(2017卷T33(2)一種測量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖157(a)所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管K1和K

22、2.K1長為l，頂端封閉，K2上端與待測氣體連通；M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通開始測量時(shí)，M與K2相通；逐漸提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高，此時(shí)水銀已進(jìn)入K1，且K1中水銀面比頂端低h，如圖(b)所示設(shè)測量過程中溫度、與K2相通的待測氣體的壓強(qiáng)均保持不變已知K1和K2的內(nèi)徑均為d，M的容積為V0，水銀的密度為，重力加速度大小為g.求：圖157(1)待測氣體的壓強(qiáng)；(2)該儀器能夠測量的最大壓強(qiáng)【解析】(1)水銀面上升至M的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住，設(shè)此時(shí)被封閉的氣體的體積為V，壓強(qiáng)等于待測氣體的壓強(qiáng)p，提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高時(shí)，K1中水銀面比頂端低h；設(shè)此

23、時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為V1，則VV0d2lV1d2h由力學(xué)平衡條件得p1pgh整個(gè)過程為等溫過程，由玻意耳定律得pVp1V1聯(lián)立式得p.(2)由題意知hl聯(lián)立式有p該儀器能夠測量的最大壓強(qiáng)為pmax.【答案】(1)(2)4(2016卷T33(2)在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng)，兩壓強(qiáng)差p與氣泡半徑r之間的關(guān)系為p，其中0.070 N/m.現(xiàn)讓水下10 m處一半徑為0.50 cm的氣泡緩慢上升已知大氣壓強(qiáng)p01.0105 Pa，水的密度1.0103 kg/m3，重力加速度大小g10 m/s2.(1)求在水下10 m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差；(2)忽略水溫隨水深的變化，在氣泡上升

24、到十分接近水面時(shí)，求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值【解析】(1)當(dāng)氣泡在水下h10 m處時(shí)，設(shè)其半徑為r1，氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為p1，則p1代入題給數(shù)據(jù)得p128 Pa.(2)設(shè)氣泡在水下10 m處時(shí)，氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p1，氣泡體積為V1；氣泡到達(dá)水面附近時(shí)，氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p2，內(nèi)外壓強(qiáng)差為p2，其體積為V2，半徑為r2.氣泡上升過程中溫度不變，根據(jù)玻意耳定律有p1V1p2V2由力學(xué)平衡條件有p1p0ghp1p2p0p2氣泡體積V1和V2分別為V1rV2r聯(lián)立式得3由式知，pip0，i1,2，故可略去式中的pi項(xiàng)代入題給數(shù)據(jù)得1.3.【答案】(1)28 Pa(2)或1.3熟技巧類題通法1

25、壓強(qiáng)的計(jì)算(1)被活塞、汽缸封閉的氣體，通常分析活塞或汽缸的受力，應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律列式計(jì)算(2)被液柱封閉的氣體的壓強(qiáng)，若應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律求解，得出的壓強(qiáng)單位為Pa.2合理選取氣體變化所遵循的規(guī)律列方程(1)若氣體質(zhì)量一定，p、V、T均發(fā)生變化，則選用理想氣體狀態(tài)方程列方程求解(2)若氣體質(zhì)量一定，p、V、T中有一個(gè)量不發(fā)生變化，則選用對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)定律列方程求解3多個(gè)研究對(duì)象的問題由活塞、液柱相聯(lián)系的“兩團(tuán)氣”問題，要注意尋找“兩團(tuán)氣”之間的壓強(qiáng)、體積或位移關(guān)系，列出輔助方程，最后聯(lián)立求解練模擬沙場點(diǎn)兵12017高三第二次全國大聯(lián)考(新課標(biāo)卷)通電后汽缸內(nèi)的電熱絲緩慢加熱，由

26、于汽缸絕熱使得汽缸內(nèi)密封的氣體吸收熱量Q后溫度由T1升高到T2，由于汽缸內(nèi)壁光滑，敞口端通過一個(gè)質(zhì)量m、橫截面積為S的活塞密閉氣體加熱前活塞到汽缸底部距離為h.大氣壓用p0表示圖158(1)活塞上升的高度；(2)加熱過程中氣體的內(nèi)能增加量【解析】(1)氣體發(fā)生等壓變化，有解得hh.(2)加熱過程中氣體對(duì)外做功為WpSh(p0Smg)h由熱力學(xué)第一定律知內(nèi)能的增加量為UQWQ(p0Smg)h.【答案】(1)hh(2)Q(p0Smg)h2(2016卷T33(2)一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖159所示用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動(dòng)的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p075.0 cmHg.環(huán)境溫度不變圖159【解析】設(shè)初始時(shí)，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長度為l1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2p0，長度為l2.活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長度為l1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2，長度為l2.以cmHg為壓強(qiáng)單位由題給條件得p1p0(20.05.00)cmHgl1cm由玻意耳定律得p1l1p1l1聯(lián)立式和題給條件得p1144 cm