高三氣體計算

1、1高三氣體計算題分析高三氣體計算題分析類型一：關于壓強的計算類型一：關于壓強的計算1.活塞封閉：對活塞進行受力分析求壓強：2.液柱封閉：選取液柱法求壓強3.有加速度：用牛二列方程。結(jié)論結(jié)論：①同種液體在同一水平液面壓強相等同種液體在同一水平液面壓強相等②液柱下方比上方壓強大液柱下方比上方壓強大類型二：三個實驗定律的應用類型二：三個實驗定律的應用、計算、計算例1一只熱水瓶原來盛滿了沸水。現(xiàn)將熱水全部倒出，蓋緊瓶塞（不漏氣），這時瓶內(nèi)空氣溫

2、度為90℃。過了一段時間，溫度降低為50℃（不考慮瓶內(nèi)殘留水份及水蒸氣的影響）。設大氣壓強為P0=1.0105Pa，問：（1）此時瓶內(nèi)壓強多大？（2）設熱水瓶口的橫截面積為10cm2，瓶塞與熱水瓶間的最大靜摩擦力大小為f=7N。至少要用多大的力才能將瓶塞拔出？解：（1）依題意，有，T0=27390=363K，T1=27350=323K；501.010PPa??根據(jù)查理定律，有0101PPTT?代入數(shù)據(jù)，解得418.910PPa??（2）

3、瓶塞內(nèi)外壓強差為△P=1.1104Pa。△F=△PS=11N設至少用力F才能將瓶塞拔出，則根據(jù)力的平衡：F=△Ff解得F=18N例2[2015課標Ⅰ]如圖一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成兩圓筒中各有一個活塞。已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50kg橫截面積為S1=80.0cm2小活塞的質(zhì)量為m2=1.50kg橫截面積為S2=40.0cm2兩活塞用剛性輕桿連接間距保持為l=40.0cm汽缸外大氣的壓強為p=1.00105Pa溫度為T

4、=303K。初始時大活塞與大圓筒底部相距l(xiāng)2兩活塞間封閉氣體的溫度為T1=495K。現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降活塞緩慢下移。忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦重力加速度大小g取10ms2。求(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間缸內(nèi)封閉氣體的溫度3聯(lián)立①②③式，并代入題給數(shù)據(jù)得l1＝12.0cm④(2)當A、B兩側(cè)的水銀面達到同一高度時，設A側(cè)空氣柱的長度為l2，壓強為p2。由玻意耳定律得pl＝p2l2⑤由力學平衡條件有p2＝p0⑥聯(lián)立②⑤⑥式

5、，并代入題給數(shù)據(jù)得l2＝10.4cm⑦設注入的水銀在管內(nèi)的長度為Δh，依題意得Δh＝2(l1－l2)＋h1⑧聯(lián)立④⑦⑧式，并代入題給數(shù)據(jù)得Δh＝13.2cm⑨例5如圖所示，U形管兩臂粗細不等，開口向上，右端封閉的粗管橫截面積是開口的細管的三倍，管中裝入水銀，大氣壓為76cmHg。左端開口管中水銀面到管口距離為11cm，且水銀面比封閉管內(nèi)高4cm，封閉管內(nèi)空氣柱長為11cm?，F(xiàn)在開口端用小活塞封住，并緩慢推動活塞，使兩管液面相平，推動過程

6、中兩管的氣體溫度始終不變，試求：①粗管中氣體的最終壓強；②活塞推動的距離。解析:①設左管橫截面積為S，則右管橫截面積為3S，以右管封閉氣體為研究對象初狀態(tài)p1＝80cmHg，V1＝113S＝33S，兩管液面相平時，Sh1＝3Sh2，h1＋h2＝4cm，解得h2＝1cm，此時右端封閉管內(nèi)空氣柱長l＝10cm，V2＝103S＝30S氣體做等溫變化有p1V1＝p2V2即8033S＝p230S解得p2＝88cmHg②以左管被活塞封閉氣體為研究對

7、象p1′＝76cmHg，V1′＝11S，p2＝p2′＝88cmHg氣體做等溫變化有p1′V1′＝p2′V2′解得V2′＝9.5S活塞推動的距離為L＝11cm＋3cm－9.5cm＝4.5cm例6.[2015山東理綜]扣在水平桌面上的熱杯蓋有時會發(fā)生被頂起的現(xiàn)象。如圖，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開始時內(nèi)部封閉氣體的溫度為300K，壓強為大氣壓強p0。當封閉氣體溫度上升至303K時，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內(nèi)部

8、氣體壓強立刻減為p0，溫度仍為303K。再經(jīng)過一段時間，內(nèi)部氣體溫度恢復到300K。整個過程中封閉氣體均可視為理想氣體。求：(1)當溫度上升到303K且尚未放氣時，封閉氣體的壓強；(2)當溫度恢復到300K時，豎直向上提起杯蓋所需的最小力?！窘馕觥浚?）以開始封閉的氣體為研究對象，由題意可知，初狀態(tài)溫度T0=300K壓強為P0，末狀態(tài)溫度T1=303K，壓強設為P1，由查理定律得①0101ppTT?代入數(shù)據(jù)得②10101100pp?（2