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《突破重圍一招制勝》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、突破重圍一招制勝——運用理想氣體狀態(tài)方程解讀四年海南高考物理模塊3-3氣體計算題陳益尖高考一年復(fù)一年,考生一屆換一屆。無論哪一屆,都要面臨著來自課本上的題、資料上的題、網(wǎng)上的題、歷屆高考題等等。好象千軍萬馬重重圍困,讓人眼花繚亂,好迷惑!當(dāng)我們認(rèn)真理清各個知識點,將這些題,按知識結(jié)構(gòu)一一歸類,不難看出,同一知識點的題,雖然,在情景創(chuàng)設(shè)上,不斷變臉;在綜合上,不斷換位,但是形變神不變,萬變不離其中,運用解決問題的知識和方法,千古不變。除非知識老化,被新的的概念及規(guī)律所代替。下面以四年海南高考物理模塊3-
2、3,與理想氣體狀態(tài)變化有關(guān)的考題為例,怎么突出重圍,一招制勝?做一一解讀。17、(2007)模塊3-3試題⑵如圖,在大氣中有一水平放置的固定圓筒,它由a、b和c三個粗細(xì)不同的部分連接而成,各部分的橫截面積分別為2S、S和S。已知大氣壓強為p0,溫度為T0.兩活塞A和B用一根長為4l的不可伸長的輕線相連,把溫度為T0的空氣密封在兩活塞之間,此時兩活塞的位置如圖所示。現(xiàn)對被密封的氣體加熱,使其溫度緩慢上升到T。若活塞與圓筒壁之間的摩擦可忽略,此時兩活塞之間氣體的壓強可能為多少?abcABll2l解讀:初態(tài)
3、:溫度已知,體積可以通過體積公式求出,壓強通過對兩活塞受力分析,再加上平衡條件,對A活塞有:對B活塞有:,由兩式求得:p1=p0。由此開始,溫度緩慢上升,兩活塞往何方走,容易讓人走入歧途,就是將它們當(dāng)做整體受力分析,得出合外力方向向右,它們向右運動,引起錯覺的原因是;輕線的拉力,雖然為0,但是仍有氣體對它們的作用,誤當(dāng)氣體是傳遞它們之間的相互作用力,可以運用整體法進(jìn)行受力分析。殊不知氣體與它們之間的作用力是獨立的,氣體對A、B活塞的作用力,并不相等。因此,不能濫用整體法分析。如何判斷它們的走向呢?理應(yīng)
4、從氣體實驗定律思考,假設(shè)氣體壓強不變,溫度升高,體積增大,則它們向左運動;假若氣體體積不變,溫度升高,壓強增大。對它們受力分析,合外力向左,同樣向左運動,體積同時增大。顯然,前一種假設(shè)成立。既然,它們往左運動,那么運動過程中,隱含有多少的狀態(tài)變化過程?最終停止在哪里?這是運用氣體實驗定律解決問題時,必須思考的問題。從前面分析中,可知,氣體先做等壓變化,由蓋·呂薩克定律得:求得:討論:1、當(dāng)T≤時,氣體的壓強為:p2=p0;2、當(dāng)T>T2=時,由查理定律得:解得:(本式已包含第1種情況),此過程會一直持
5、續(xù)到活塞向左移動的距離等于l為止。選用氣體實驗定律解題,要過五關(guān)斬六將,突破氣體狀態(tài)變化過程的重重圍困,方能取得勝利。如果從理想氣態(tài)方程思考問題,初態(tài)已知,未態(tài):已知溫度,應(yīng)用體積公式,求出體積,由解得:一招制勝。17.(2008)模塊3一3試題(2)(8分)如圖,一根粗細(xì)均勻、內(nèi)壁光滑、豎直放置的玻璃管下端密封,上端封閉但留有一抽氣孔.管內(nèi)下部被活塞封住一定量的氣體(可視為理想氣體),氣體溫度為T1.開始時,將活塞上方的氣體緩慢抽出,當(dāng)活塞上方的壓強達(dá)到p0時,活塞下方氣體的體積為V1,活塞上方玻璃
6、管的容積為2.6V1.活塞因重力而產(chǎn)生的壓強為0.5p0.繼續(xù)將活塞上方抽成真空并密封.整個抽氣過程中管內(nèi)氣體溫度始終保持不變.然后將密封的氣體緩慢加熱.求(Ⅰ)活塞剛碰到玻璃管頂部時氣體的溫度;(Ⅱ)當(dāng)氣體溫度達(dá)到1.8T1時氣體的壓強.解讀:從理想氣體狀態(tài)方程出發(fā),活塞下方氣體,初態(tài):已知溫度、體積、壓強,(1)已知了未態(tài):體積和壓強,由即為所求,同理(2)也已知了未態(tài):體積和溫度,由也可求。省去找氣體各個狀態(tài)變化過程,顯然,一步到位,如果從氣體實驗定律思考問題,又要費盡心機,用盡九牛二虎之力,也
7、難弄清氣體各個狀態(tài)變化過程。不作解析。17.(2009)模塊3-3試題(12分)(II)(8分)一氣象探測氣球,在充有壓強為1.00atm(即76.0cmHg)、溫度為27.0℃的氦氣時,體積為3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的過程中,氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0cmGg,氣球內(nèi)部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱,保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-48.0℃。求:(1)氦氣在停止加熱前的體積;(2)氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積。解讀:從理想氣體狀
8、態(tài)方程出發(fā),活塞下方氣體,初態(tài):已知溫度、體積、壓強,(1)已知了未態(tài):溫度和壓強,由即為所求,同理(2)也已知了未態(tài):壓強和溫度,由也可求。省去找氣體各個狀態(tài)變化過程,顯然,一步到位。www.ks5u.com17、(2010)模塊3-3試題(12分)(2)(8分)如右圖,體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞;氣缸內(nèi)密封有溫度為、壓強為的理想氣體.和分別為大氣的壓強和溫度.已知:氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為,為正的常量;容器內(nèi)