1、第第2講固體、液體和氣體講固體、液體和氣體知識排查知識排查固體的微觀結構、晶體和非晶體液晶的微觀結構固體的微觀結構、晶體和非晶體液晶的微觀結構1.晶體與非晶體晶體與非晶體規則規則分類分類比較比較晶體晶體非晶體非晶體單晶體單晶體多晶體多晶體外形外形_不規則不規則熔點熔點確定確定不確定不確定物理性質物理性質各向各向_各向各向_原子排列原子排列有規則，但多晶體每個晶體間的排列無規則有規則，但多晶體每個晶體間的排列無規則無規則無規則異性異性同性同性2.晶體的微觀結構晶體的微觀結構晶體的微觀結構特點：組成晶體的物質微粒有晶體的微觀結構特點：組成晶體的物質微粒有_地、周期性地在空間排列。地、周期性地在空間

2、排列。規則規則3.液晶液晶(1)液晶分子既保持排列有序而顯示各向液晶分子既保持排列有序而顯示各向_，又可以自由移動位置，保持了液，又可以自由移動位置，保持了液體的體的_。(2)液晶分子的位置無序使它像液晶分子的位置無序使它像_，排列有序使它像，排列有序使它像_。(3)液晶分子的排列從某個方向看比較整齊，而從另外一個方向看則是液晶分子的排列從某個方向看比較整齊，而從另外一個方向看則是_的。的。異性異性流動性流動性液體液體晶體晶體雜亂無章雜亂無章液體的表面張力現象液體的表面張力現象1.作用作用液體的表面張力使液面具有收縮到表面積液體的表面張力使液面具有收縮到表面積_的趨勢。的趨勢。最小最小2.方向

3、方向表面張力跟液面表面張力跟液面_，且跟這部分液面的分界線，且跟這部分液面的分界線_。3.大小大小液體的溫度越高，表面張力液體的溫度越高，表面張力_；液體中溶有雜質時，表面張力；液體中溶有雜質時，表面張力_；液體；液體的密度越大，表面張力的密度越大，表面張力_。相切相切垂直垂直越小越小變小變小越大越大飽和蒸汽、未飽和蒸汽和飽和蒸汽壓相對濕度飽和蒸汽、未飽和蒸汽和飽和蒸汽壓相對濕度1.飽和汽與未飽和汽飽和汽與未飽和汽(1)飽和汽：與液體處于飽和汽：與液體處于_的蒸汽。的蒸汽。(2)未飽和汽：沒有達到未飽和汽：沒有達到_狀態的蒸汽。狀態的蒸汽。動態平衡動態平衡2.飽和汽壓飽和汽壓(1)定義：飽和汽

4、所具有的壓強。定義：飽和汽所具有的壓強。(2)特點：液體的飽和汽壓與溫度有關，溫度越高，飽和汽壓特點：液體的飽和汽壓與溫度有關，溫度越高，飽和汽壓_，且飽和汽壓，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關。與飽和汽的體積無關。3.相對濕度相對濕度空氣的絕對濕度與同一溫度時水的飽和汽壓的百分比。空氣的絕對濕度與同一溫度時水的飽和汽壓的百分比。飽和飽和越大越大1.氣體分子運動的特點和氣體壓強氣體分子運動的特點和氣體壓強氣體分子運動速率的統計分布氣體分子運動速率的統計分布2.氣體的壓強氣體的壓強(1)產生原因：由于氣體分子無規則的熱運動，大量的分子頻繁地碰撞器壁產生持產生原因：由于氣體分子無規則的熱運動，大量的分

5、子頻繁地碰撞器壁產生持續而穩定的續而穩定的_。(2)決定因素決定因素宏觀上：決定于氣體的溫度和宏觀上：決定于氣體的溫度和_。微觀上：決定于分子的平均動能和分子的微觀上：決定于分子的平均動能和分子的_。壓力壓力體積體積密集程度密集程度1.氣體實驗定律氣體實驗定律p2V2氣體實驗定律理想氣體氣體實驗定律理想氣體玻意耳定律玻意耳定律查理定律查理定律蓋蓋呂薩克定律呂薩克定律內容內容一定質量的氣體，在溫一定質量的氣體，在溫度保持不變的條件下，度保持不變的條件下，壓強與體積成反比壓強與體積成反比一定質量的氣體，在體積保一定質量的氣體，在體積保持不變的條件下，壓強與熱持不變的條件下，壓強與熱力學溫度成正比力

6、學溫度成正比一定質量的氣體，在壓強保一定質量的氣體，在壓強保持不變的條件下，體積與熱持不變的條件下，體積與熱力學溫度成正比力學溫度成正比表達式表達式p1V1_圖象圖象2.理想氣體狀態方程理想氣體狀態方程(1)理想氣體：在任何溫度、任何理想氣體：在任何溫度、任何_下都遵從氣體實驗定律的氣體。下都遵從氣體實驗定律的氣體。重力重力小題速練小題速練1.(多選多選)以下說法正確的是以下說法正確的是()A.金剛石、食鹽都有確定的熔點金剛石、食鹽都有確定的熔點B.飽和汽的壓強與溫度無關飽和汽的壓強與溫度無關C.一些小昆蟲可以停在水面上是由于液體表面張力的作用一些小昆蟲可以停在水面上是由于液體表面張力的作用D

7、.多晶體的物理性質表現為各向異性多晶體的物理性質表現為各向異性E.當人們感覺空氣干燥時，空氣的相對濕度一定較小當人們感覺空氣干燥時，空氣的相對濕度一定較小解析解析金剛石、食鹽都是晶體，有確定的熔點，選項金剛石、食鹽都是晶體，有確定的熔點，選項A正確；飽和汽的壓強與溫度正確；飽和汽的壓強與溫度有關，選項有關，選項B錯誤；因為液體表面張力的存在，有些小昆蟲能停在水面上，選項錯誤；因為液體表面張力的存在，有些小昆蟲能停在水面上，選項C正確；多晶體的物理性質表現為各向同性，選項正確；多晶體的物理性質表現為各向同性，選項D錯誤；在一定溫度條件下，相對錯誤；在一定溫度條件下，相對濕度越小，水蒸發得也就越快

8、，人就越感到干燥，故當人們感到干燥時，空氣的濕度越小，水蒸發得也就越快，人就越感到干燥，故當人們感到干燥時，空氣的相對濕度一定較小，選項相對濕度一定較小，選項E正確。正確。答案答案ACE2.(多選多選)下列說法正確的是下列說法正確的是()A.液晶不具有液體的流動性液晶不具有液體的流動性B.液體的表面張力是由表面層液體分子之間的相互排斥引起的液體的表面張力是由表面層液體分子之間的相互排斥引起的C.控制液面上方飽和汽的體積不變，升高溫度，則達到動態平衡后該飽和汽的質量控制液面上方飽和汽的體積不變，升高溫度，則達到動態平衡后該飽和汽的質量增大，密度增大，壓強也增大增大，密度增大，壓強也增大D.空氣中

9、水蒸氣的壓強與同一溫度時水的飽和汽壓之比叫做空氣的相對濕度空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度時水的飽和汽壓之比叫做空氣的相對濕度E.雨水沒有透過布雨傘是因為液體有表面張力雨水沒有透過布雨傘是因為液體有表面張力 解析解析液晶分子可以自由移動位置，保持了液體的流動性，選項液晶分子可以自由移動位置，保持了液體的流動性，選項A錯誤；液體的表錯誤；液體的表面張力是由液體表面層分子之間的相互吸引而引起的，選項面張力是由液體表面層分子之間的相互吸引而引起的，選項B錯誤。錯誤。答案答案CDE3.(多選多選)下列說法正確的是下列說法正確的是()A.液晶分子有序排列顯示各向異性，故從各個方向看都比較整齊液晶分子有序排列

10、顯示各向異性，故從各個方向看都比較整齊B.升高水的溫度，它的飽和汽壓隨之增大升高水的溫度，它的飽和汽壓隨之增大C.水和酒精混合后的體積小于混合前體積之和，說明分子間存在一定的間隙水和酒精混合后的體積小于混合前體積之和，說明分子間存在一定的間隙D.用打氣筒向籃球充氣時需用力，說明氣體分子間有斥力用打氣筒向籃球充氣時需用力，說明氣體分子間有斥力E.水黽漂浮在水面上，主要是因為水黽受到水的表面張力的作用水黽漂浮在水面上，主要是因為水黽受到水的表面張力的作用解析解析液晶的排列從某個方向看比較整齊，而從另外一個方向看則是雜亂無章的，液晶的排列從某個方向看比較整齊，而從另外一個方向看則是雜亂無章的，A錯誤

11、；液體的飽和汽壓與溫度有關，溫度越高，飽和汽壓越大，錯誤；液體的飽和汽壓與溫度有關，溫度越高，飽和汽壓越大，B正確；水和酒正確；水和酒精混合后的體積小于混合前體積之和，說明分子間存在一定的間隙，精混合后的體積小于混合前體積之和，說明分子間存在一定的間隙，C正確；用打正確；用打氣筒向籃球充氣時需用力是因為籃球內部氣體的壓強太大，故氣筒向籃球充氣時需用力是因為籃球內部氣體的壓強太大，故D錯誤；水黽漂浮在錯誤；水黽漂浮在水面上，主要是因為水黽受到水的表面張力的作用，水面上，主要是因為水黽受到水的表面張力的作用，E正確。正確。答案答案BCE4.(多選多選)2017全國卷全國卷，33(1)氧氣分子在氧氣

12、分子在0 和和100 溫溫度下單位速率間隔的分子數占總分子數的百分比隨氣體度下單位速率間隔的分子數占總分子數的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖分子速率的變化分別如圖1中兩條曲線所示。下列說法正中兩條曲線所示。下列說法正確的是確的是()A.圖中兩條曲線下面積相等圖中兩條曲線下面積相等B.圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形C.圖中實線對應于氧氣分子在圖中實線對應于氧氣分子在100 時的情形時的情形D.圖中曲線給出了任意速率區間的氧氣分子數目圖中曲線給出了任意速率區間的氧氣分子數目E.與與0 時相比，時相比，100 時氧氣分子速率出現在時氧氣分子速率出

13、現在0400 m/s 區間內的分子數占總分區間內的分子數占總分子數的百分比較大子數的百分比較大解析解析根據圖線的物理意義可知，曲線下的面積表示總分子數，所以圖中兩條曲根據圖線的物理意義可知，曲線下的面積表示總分子數，所以圖中兩條曲線下面積相等，選項線下面積相等，選項A正確；溫度是分子平均動能的標志，且溫度越高，速率大的正確；溫度是分子平均動能的標志，且溫度越高，速率大的分子比例較大，所以圖中實線對應于氧氣分子平均動能較大的情形，虛線對應于分子比例較大，所以圖中實線對應于氧氣分子平均動能較大的情形，虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形，選項氧氣分子平均動能較小的情形，選項B、C正確；根據曲線不能

14、求出任意區間的氧正確；根據曲線不能求出任意區間的氧氣分子數目，選項氣分子數目，選項D錯誤；由圖線可知錯誤；由圖線可知100 時的氧氣分子速率出現在時的氧氣分子速率出現在0400 m/s 區間內的分子數占總分子數的百分比比區間內的分子數占總分子數的百分比比0 時的百分比小，選項時的百分比小，選項E錯誤。錯誤。答案答案ABC5.魯科版選修魯科版選修33P60T8如圖如圖2所示，氣缸所示，氣缸A中封閉有一定質量中封閉有一定質量的氣體，活塞的氣體，活塞B與與A的接觸是光滑的且不漏氣，的接觸是光滑的且不漏氣，B上放一重物上放一重物C，B與與C的總重為的總重為G，大氣壓為，大氣壓為P0。當氣缸內氣體溫度是

15、。當氣缸內氣體溫度是20 時，時，活塞與氣缸底部距離為活塞與氣缸底部距離為h1；當氣缸內氣體溫度是；當氣缸內氣體溫度是100 時，活時，活塞與氣缸底部的距離是多少？塞與氣缸底部的距離是多少？解析解析設活塞橫截面積為設活塞橫截面積為S，對氣體由蓋，對氣體由蓋 呂薩克定律得呂薩克定律得T1t1273T2t2273解之得解之得h21.27 h1答案答案1.27 h1固體和液體的性質固體和液體的性質1.晶體和非晶體晶體和非晶體(1)單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質上都表現出各向異性。單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質上都表現出各向異性。(2)只要是具有各向異性的物體必定是晶體，且是單晶體

16、。只要是具有各向異性的物體必定是晶體，且是單晶體。(3)只要是具有確定熔點的物體必定是晶體，反之，必是非晶體。只要是具有確定熔點的物體必定是晶體，反之，必是非晶體。2.液體表面張力液體表面張力(1)表面張力的效果：表面張力使液體表面積具有收縮趨勢，使液體表面積趨于表面張力的效果：表面張力使液體表面積具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，球形的表面積最小。最小，而在體積相同的條件下，球形的表面積最小。(2)表面張力的大小：跟邊界線的長度、液體的種類、溫度都有關系。表面張力的大小：跟邊界線的長度、液體的種類、溫度都有關系。【例【例1】(多選多選)2015全國卷全國卷，33(1)

17、下列說法正確的是下列說法正確的是()A.將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體B.固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學性質固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學性質C.由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D.在合適的條件下，某些晶體可以轉化為非晶體，某些非晶體也可以轉化為晶體在合適的條件下，某些晶體可以轉化為非晶體，某些非晶體也可以轉化為晶體E.在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內能也保持不變在熔化過

18、程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內能也保持不變解析解析晶體有固定的熔點，并不會因為顆粒的大小而改變，即使敲碎為小顆粒，晶體有固定的熔點，并不會因為顆粒的大小而改變，即使敲碎為小顆粒，仍舊是晶體，選項仍舊是晶體，選項A錯誤；固體分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上光錯誤；固體分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上光學性質不同，表現為晶體具有各向異性，選項學性質不同，表現為晶體具有各向異性，選項B正確；同種元素構成的可能由于原正確；同種元素構成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶體，如金剛石和石墨，選項子的排列方式不同而形成不同的晶體，如金剛石和石墨，選項C正確；晶體的分子正

19、確；晶體的分子排列結構如果遭到破壞就可能形成非晶體，反之亦然，選項排列結構如果遭到破壞就可能形成非晶體，反之亦然，選項D正確；熔化過程中，正確；熔化過程中，晶體要吸熱，溫度不變，但是內能增大，選項晶體要吸熱，溫度不變，但是內能增大，選項E錯誤。錯誤。答案答案BCD1.(多選多選)(2019海南三亞模擬海南三亞模擬)下列說法正確的是下列說法正確的是()A.液面上方的蒸汽達到飽和時就不會有液體分子從液面飛出液面上方的蒸汽達到飽和時就不會有液體分子從液面飛出B.萘的熔點為萘的熔點為80 ，質量相等的，質量相等的80 的液態萘和的液態萘和80 的固態萘具有不同的分子勢能的固態萘具有不同的分子勢能C.車

20、輪在潮濕的地面上滾過后，車轍中會滲出水，屬于毛細現象車輪在潮濕的地面上滾過后，車轍中會滲出水，屬于毛細現象D.液體表面層分子的勢能比液體內部分子的勢能大液體表面層分子的勢能比液體內部分子的勢能大E.液晶像液體一樣具有流動性，而其光學性質與某些晶體相似，具有各向同性液晶像液體一樣具有流動性，而其光學性質與某些晶體相似，具有各向同性解析解析液面上方的蒸汽達到飽和時，液體分子從液面飛出，同時有蒸汽分子進入液面上方的蒸汽達到飽和時，液體分子從液面飛出，同時有蒸汽分子進入液體中，從宏觀上看，液體不再蒸發，液體中，從宏觀上看，液體不再蒸發，A錯誤；錯誤；80 時，液態萘凝固成固態萘的過時，液態萘凝固成固態

21、萘的過程中放出熱量，溫度不變，分子的平均動能不變，萘放出熱量的過程中內能減小，程中放出熱量，溫度不變，分子的平均動能不變，萘放出熱量的過程中內能減小，所以一定是分子勢能減小，所以一定是分子勢能減小，B正確；由毛細現象的定義可知，正確；由毛細現象的定義可知，C正確；液體表面層正確；液體表面層的分子間距離比液體內部的分子間距離大，故液體表面層分子之間的作用力表現的分子間距離比液體內部的分子間距離大，故液體表面層分子之間的作用力表現為引力，分子之間的距離有縮小的趨勢，可知液體表面層的分子比液體內部的分為引力，分子之間的距離有縮小的趨勢，可知液體表面層的分子比液體內部的分子有更大的分子勢能，子有更大的

22、分子勢能，D正確；液晶像液體一樣具有流動性，而其光學性質與某些正確；液晶像液體一樣具有流動性，而其光學性質與某些晶體相似，具有各向異性，晶體相似，具有各向異性，E錯誤。錯誤。答案答案BCD2.在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上石蠟，用燒熱的針接觸其上一點，石蠟熔化的范在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上石蠟，用燒熱的針接觸其上一點，石蠟熔化的范圍分別如圖圍分別如圖3(a)、(b)、(c)所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變化的關系如圖間變化的關系如圖(d)所示。則由此可判斷出甲為所示。則由此可判斷出甲為_，乙為，乙為_，丙為，丙為_。(

23、填填“單晶體單晶體”“”“多晶體多晶體”或或“非晶體非晶體”)圖圖3解析解析晶體具有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點。單晶體的物理性質具有各晶體具有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點。單晶體的物理性質具有各向異性，多晶體和非晶體的物理性質具有各向同性。向異性，多晶體和非晶體的物理性質具有各向同性。答案答案多晶體非晶體單晶體多晶體非晶體單晶體氣體的壓強氣體的壓強1.理解氣體壓強的三個角度理解氣體壓強的三個角度產生原因產生原因氣體分子對容器壁頻繁地碰撞產生的氣體分子對容器壁頻繁地碰撞產生的決定因素決定因素宏觀上宏觀上取決于氣體的溫度和體積取決于氣體的溫度和體積微觀上微觀上取決于分子的平均動能和分子的

24、密集程度取決于分子的平均動能和分子的密集程度計算方法計算方法a0力的平衡條件力的平衡條件a0牛頓第二定律牛頓第二定律(1)活塞模型活塞模型(用活塞封閉一定質量的氣體用活塞封閉一定質量的氣體)2.常見兩種模型常見兩種模型平衡時，有平衡時，有pSp0Smg(2)連通器模型連通器模型(用液柱封閉一定質量的氣體用液柱封閉一定質量的氣體)平衡時對氣體平衡時對氣體A有：有：pAp0gh1對氣體對氣體B有：有：pBgh2pAp0gh1所以所以pBp0g(h1h2)圖圖4【例【例2】如圖如圖4中兩個氣缸質量均為中兩個氣缸質量均為M，內部橫截面積均為，內部橫截面積均為S，兩個活塞的質量均為，兩個活塞的質量均為m

25、，左邊的氣缸靜止在水平面上，右邊的活塞和氣缸豎直懸掛在天花板下。兩個氣缸內左邊的氣缸靜止在水平面上，右邊的活塞和氣缸豎直懸掛在天花板下。兩個氣缸內分別封閉有一定質量的空氣分別封閉有一定質量的空氣A、B，大氣壓為，大氣壓為p0，重力加速度為，重力加速度為g，求封閉氣體，求封閉氣體A、B的壓強各多大？的壓強各多大？解析解析題圖甲中選活塞為研究對象。題圖甲中選活塞為研究對象。pASp0Smg題圖乙中選氣缸為研究對象得題圖乙中選氣缸為研究對象得1.(多選多選)對于一定質量的理想氣體，下列論述正確的是對于一定質量的理想氣體，下列論述正確的是()A.若單位體積內分子個數不變，當分子熱運動加劇時，壓強一定變

26、大若單位體積內分子個數不變，當分子熱運動加劇時，壓強一定變大B.若單位體積內分子個數不變，當分子熱運動加劇時，壓強可能不變若單位體積內分子個數不變，當分子熱運動加劇時，壓強可能不變C.若氣體的壓強不變而溫度降低，則單位體積內分子個數一定增加若氣體的壓強不變而溫度降低，則單位體積內分子個數一定增加D.若氣體的壓強不變而溫度降低，則單位體積內分子個數可能不變若氣體的壓強不變而溫度降低，則單位體積內分子個數可能不變 E.氣體的壓強由溫度和單位體積內的分子個數共同決定氣體的壓強由溫度和單位體積內的分子個數共同決定解析解析單位體積內分子個數不變，當分子熱運動加劇時，單位面積上的碰撞次數單位體積內分子個數

27、不變，當分子熱運動加劇時，單位面積上的碰撞次數和碰撞的平均力都增大，因此這時氣體壓強一定增大，故選項和碰撞的平均力都增大，因此這時氣體壓強一定增大，故選項A正確，正確，B錯誤；若錯誤；若氣體的壓強不變而溫度降低，則氣體的體積減小，則單位體積內分子個數一定增氣體的壓強不變而溫度降低，則氣體的體積減小，則單位體積內分子個數一定增加，故選項加，故選項C正確，正確，D錯誤；氣體的壓強由氣體的溫度和單位體積內的分子個數共錯誤；氣體的壓強由氣體的溫度和單位體積內的分子個數共同決定，選項同決定，選項E正確。正確。答案答案ACE圖圖52.若已知大氣壓強為若已知大氣壓強為p0，在圖，在圖5中各裝置均處于靜止狀態

28、，圖中液體密度均為中各裝置均處于靜止狀態，圖中液體密度均為，求被，求被封閉氣體的壓強。封閉氣體的壓強。解析解析在甲圖中，以高為在甲圖中，以高為h的液柱為研究對象，的液柱為研究對象，由二力平衡知由二力平衡知pASghSp0S所以所以p甲甲pAp0gh在圖乙中，以在圖乙中，以B液面為研究對象，由平衡方程液面為研究對象，由平衡方程F上上F下下有：有：pASghSp0S，得，得p乙乙pAp0gh在圖丙中，仍以在圖丙中，仍以B液面為研究對象，有液面為研究對象，有pAghsin 60pBp0在圖丁中，以液面在圖丁中，以液面A為研究對象，由二力平衡得為研究對象，由二力平衡得p丁丁S(p0gh1)S所以所以p

29、丁丁p0gh1在戊圖中，從開口端開始計算：右端為大氣壓在戊圖中，從開口端開始計算：右端為大氣壓p0，同種液體同一水平面上的壓強相，同種液體同一水平面上的壓強相同，所以同，所以b氣柱的壓強為氣柱的壓強為pbp0g(h2h1)，而，而a氣柱的壓強為氣柱的壓強為papbgh3p0g(h2h1h3)。氣體實驗定律和理想氣體狀態方程的應用氣體實驗定律和理想氣體狀態方程的應用1.理想氣體狀態方程與氣體實驗定律的關系理想氣體狀態方程與氣體實驗定律的關系2.兩個重要的推論兩個重要的推論解析解析設活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為設活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為V1，壓強為，壓強為p1；下方氣體的體積；

30、下方氣體的體積為為V2，壓強為，壓強為p2。在活塞下移的過程中，活塞上、下方氣體的溫度均保持不變，。在活塞下移的過程中，活塞上、下方氣體的溫度均保持不變，設活塞上方液體的質量為設活塞上方液體的質量為m，由力的平衡條件得，由力的平衡條件得p2Sp1Smg利用氣體實驗定律及氣體狀態方程解決問題的基本思路利用氣體實驗定律及氣體狀態方程解決問題的基本思路1.(2019福建漳州模擬福建漳州模擬)如圖如圖7所示，兩端開口的氣缸水平固所示，兩端開口的氣缸水平固定，定，A、B是兩個厚度不計的活塞，面積分別為是兩個厚度不計的活塞，面積分別為S120 cm2，S210 cm2，它們之間用一根細桿連接，它們之間用一

31、根細桿連接，B通過水平細繩通過水平細繩繞過光滑的定滑輪與質量為繞過光滑的定滑輪與質量為M的重物的重物C連接，靜止時氣缸連接，靜止時氣缸中的空氣壓強中的空氣壓強p1.3105 Pa，溫度，溫度T540 K，氣缸兩部，氣缸兩部分的氣柱長均為分的氣柱長均為L。已知大氣壓強。已知大氣壓強p01105 Pa，取，取g10 m/s2，缸內空氣可看作理想氣體，不計一切摩擦。求：，缸內空氣可看作理想氣體，不計一切摩擦。求：(1)重物重物C的質量的質量M；(2)逐漸降低氣缸中氣體的溫度，活塞逐漸降低氣缸中氣體的溫度，活塞A將向右緩慢移動，當活塞將向右緩慢移動，當活塞A剛靠近剛靠近D處而處處而處于平衡狀態時缸內氣

32、體的溫度。于平衡狀態時缸內氣體的溫度。解析解析(1)活塞整體受力處于平衡狀態，則有活塞整體受力處于平衡狀態，則有pS1p0S2p0S1pS2Mg代入數據解得代入數據解得M3 kg。(2)當活塞當活塞A靠近靠近D處時，活塞整體受力的平衡方程沒變，氣體壓強不變，根據氣體處時，活塞整體受力的平衡方程沒變，氣體壓強不變，根據氣體的等壓變化有的等壓變化有答案答案(1)3 kg(2)360 K解析解析設設U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊氣體的壓強分別形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊氣體的壓強分別為為p1和和p2。U形管水平放置時，兩邊氣體壓強相等，設為形管水平放置時，兩邊氣體壓強相等，設為p，此，此時原左、

33、右兩邊氣柱長度分別變為時原左、右兩邊氣柱長度分別變為l1和和l2。由力的平衡條件有。由力的平衡條件有p1p2g(l1l2)式中式中為水銀密度，為水銀密度，g為重力加速度大小。為重力加速度大小。2.2018全國卷全國卷，33(2)在兩端封閉、粗細均勻的在兩端封閉、粗細均勻的U形細玻璃管內形細玻璃管內有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當U形管兩端形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊空氣柱的長度分別為豎直朝上時，左、右兩邊空氣柱的長度分別為l118.0 cm和和l212.0 cm，左邊氣體的壓強為，左邊氣體的壓強為12.0 cmHg。現將。現將U形管

34、緩慢平放在形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形形管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中，氣體溫度不變。管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中，氣體溫度不變。由玻意耳定律有由玻意耳定律有p1l1pl1p2l2pl2兩邊氣柱長度的變化量大小相等兩邊氣柱長度的變化量大小相等l1l1l2l2由由式和題給條件得式和題給條件得l122.5 cml27.5 cm答案答案22.5 cm7.5 cm解析解析開始時活塞位于開始時活塞位于a處，加熱后，氣缸中的氣體先經歷等容過程，直至活塞開處，加熱后，氣缸中的氣體先經歷等容過程，直

35、至活塞開始運動。設此時氣缸中氣體的溫度為始運動。設此時氣缸中氣體的溫度為T1，壓強為，壓強為p1，根據查理定律有，根據查理定律有3.2018全國卷全國卷，33(2)如圖如圖9，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內有卡口內有卡口a和和b，a、b間距為間距為h，a距缸底的高度為距缸底的高度為H；活塞只能在；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質量的理想氣體。已知活塞質量為間移動，其下方密封有一定質量的理想氣體。已知活塞質量為m，面積為面積為S，厚度可忽略；活塞和氣缸壁均絕熱，不計它們之間的摩擦。，厚度可忽略；活塞和氣缸壁均絕熱，不計它們之間的摩擦。開始時活塞處于

36、靜止狀態，上、下方氣體壓強均為開始時活塞處于靜止狀態，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為，溫度均為T0。現用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達現用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時處。求此時氣缸內氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度氣缸內氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為大小為g。根據力的平衡條件有根據力的平衡條件有p1Sp0Smg聯立聯立式可得式可得此后，氣缸中的氣體經歷等壓過程，直至活塞剛好到達此后，氣缸中的氣體經歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設此時氣缸中氣體的處，設此時氣缸中氣體的溫度為溫度為T2；活塞位于；活塞

37、位于a處和處和b處時氣體的體積分別為處時氣體的體積分別為V1和和V2。根據蓋。根據蓋呂薩克定律有呂薩克定律有式中式中V1SHV2S(Hh)聯立聯立式解得式解得從開始加熱到活塞到達從開始加熱到活塞到達b處的過程中，氣缸中的氣體對外做的功為處的過程中，氣缸中的氣體對外做的功為W(p0Smg)h氣體狀態變化的圖象問題氣體狀態變化的圖象問題一定質量的氣體不同圖象的比較一定質量的氣體不同圖象的比較過程過程圖線類別圖線類別圖象特點圖象特點圖象示例圖象示例等溫過程等溫過程pVpVCT(其中其中C為恒量為恒量)，即，即pV之之積越大的等溫線溫度越高，線離積越大的等溫線溫度越高，線離原點越遠原點越遠pCT，斜率

38、，斜率kCT，即斜率，即斜率越大，溫度越高越大，溫度越高等容過程等容過程pTp T，斜率，斜率k，即，即斜率越大，體積越小斜率越大，體積越小等壓過程等壓過程VTV T，斜率，斜率k，即，即斜率越大，壓強越小斜率越大，壓強越小A.過程過程中氣體的壓強逐漸減小中氣體的壓強逐漸減小B.過程過程中氣體對外界做正功中氣體對外界做正功C.過程過程中氣體從外界吸收了熱量中氣體從外界吸收了熱量D.狀態狀態c、d的內能相等的內能相等E.狀態狀態d的壓強比狀態的壓強比狀態b的壓強小的壓強小【例【例3】(多選多選)2018全國卷全國卷，33(1)如圖如圖10所示，一定所示，一定質量的理想氣體從狀態質量的理想氣體從狀態a開始，