答案 均为1.3×105 Pa
解析 对A中气体,初态:pA=1.8×105 Pa,VA=?,TA=(273+127) K=400 K。
末态:pA′=?,VA′=?,TA′=273 K+27 K=300 K, pAVApA′VA′由理想气体状态方程T=得:
TA′A1.8×105×VApA′VA′
=300。
400对B中气体,初态:
pB=1.2×105 Pa,VB=?,TB=300 K。 末态:pB′=?,VB′=?,TB′=300 K。 pBVBpB′VB′
由气体状态方程T=得:
TB′B1.2×105×VBpB′VB′
=300,
300
又VA+VB=VA′+VB′,VA∶VB=2∶1,pA′=pB′, 由以上各式得pA′=pB′=1.3×105 Pa。
课堂任务
理想气体状态变化的图象
1.一定质量的理想气体的各种图象
续表
续表
2.理想气体状态方程与一般的气体状态变化图象
基本方法,化“一般”为“特殊”,如图是一定质量的某种气体的状态变化
过程A→B→C→A。
在V-T图线上,等压线是一簇延长线过原点的直线,过A、B、C三点作三条等压线则pA 气体图象问题要利用好几个线如V-t,p-t图象过 1(-273,0)的延长线及p-T、V-T图象过原点的线,还有与两个轴平行的辅助 V、p-线。 例3 (多选)如图所示,导热的汽缸固定在水平地面上,用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中,汽缸的内壁光滑。现用水平外力F作用于活塞杆,使活塞缓慢地向右移动,如果环境保持恒温,分别用p、V、T表示该理想气体的压强、体积、温度。气体从状态①变化到状态②,此过程可用下列哪几个图象表示( ) [规范解答] 由题知,从状态①到状态②,温度不变,体积增大,故压强减 小,所以只有A、D正确。 [完美答案] AD 要能识别p-V图、p-T图和V-T图中等温线、等容线和等压线,要理解图象的物理意义,从图象上读出状态参量和状态变化过程,并利用读出条件解答某些简单的气体状态变化问题。 1 [变式训练3] 一定质量的理想气体经历一系列状态变化,其p-图线如图所 V示,变化顺序为a→b→c→d→a,图中ab线段延长线过坐标原点,cd线段与p1 轴垂直,da线段与V轴垂直。气体在此状态变化过程中( ) A.a→b,压强减小、温度不变、体积增大 B.b→c,压强增大、温度降低、体积减小 C.c→d,压强不变、温度升高、体积减小 D.d→a,压强减小、温度升高、体积不变 答案 A 解析 由图象可知,a→b过程,气体压强减小而体积增大,温度一定时,气体的压强与体积成反比,则压强与体积倒数成正比,ab所在直线是一条等温线,pVp 气体发生的是等温变化,故A正确;由理想气体状态方程T=C可知1=pV=CT, V 由图象可知,连接Ob的直线的斜率小,所以b的温度小,b→c过程温度升高,同时压强增大,且体积也增大,故B错误;由图象可知,c→d过程,气体压强ppV不变,而体积V变小,由理想气体状态方程T=C可知气体温度降低,故C错误; pV 由图象可知,d→a过程,气体体积V不变,压强p变小,由理想气体状态方程T=C可知,气体温度降低,故D错误。 A组:合格性水平训练 1.(理想气体)(多选)下列关于理想气体的说法正确的有( ) A.温度极低的气体也是理想气体 B.压强极大的气体也遵守气体实验定律 C.理想气体是实际气体的理想化模型 D.理想气体实际并不存在 E.一定质量的理想气体,当温度发生变化,体积和压强一定随着变化 答案 CD 解析 气体实验定律是在压强不太大、温度不太低的情况下得出的,温度极低、压强极大时在微观上分子间距离变小,趋向液体,C、D正确,A、B错误;一定质量的理想气体,当温度发生变化时,体积和压强中的一个或两个随着变化,E错误。 2.(理想气体的状态方程的应用)一定质量的理想气体,在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1,在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2,下列关系正确的是( ) 1 A.p1=p2,V1=2V2,T1=2T2 1 B.p1=p2,V1=2V2,T1=2T2 C.p1=2p2,V1=2V2,T1=2T2 D.p1=2p2,V1=V2,T1=2T2 答案 D p1V1p2V2 解析 由理想气体状态方程T=T可判断,只有D正确。 12 3.(理想气体的状态方程的应用)(多选)对于一定质量的理想气体,下列状态变化中不可能的是( ) A.使气体体积增加而同时温度降低 B.使气体温度升高,体积不变、压强减小
高中物理《理想气体的状态方程》导学案
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