高考物理 熱學(xué) 基礎(chǔ)課時2 固體、液體和氣體（選修3-3）

基礎(chǔ)課時基礎(chǔ)課時2固體、液體和氣體固體、液體和氣體知識梳理知識梳理知識點一、知識點一、 晶體和非晶體晶體和非晶體、固體的微觀結(jié)構(gòu)液晶固體的微觀結(jié)構(gòu)液晶1.晶體與非晶體晶體與非晶體 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規(guī)則規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點熔點確定確定不確定不確定物理性質(zhì)物理性質(zhì)各向各向_各向各向_原子排列原子排列有規(guī)則，但多晶體每個晶體間的排列無規(guī)則有規(guī)則，但多晶體每個晶體間的排列無規(guī)則無規(guī)則無規(guī)則形成與轉(zhuǎn)化形成與轉(zhuǎn)化有的物質(zhì)在不同條件下能夠形成不同的形態(tài)，同一物質(zhì)可能以晶有的物質(zhì)在不同條件下能夠形成不同的形態(tài)，同一物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，有些非晶體在一定條件下也可體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，有些非晶體在一定條件下也可轉(zhuǎn)化為晶體轉(zhuǎn)化為晶體 典型物質(zhì)典型物質(zhì)石英、云母、食鹽、硫酸銅石英、云母、食鹽、硫酸銅玻璃、蜂玻璃、蜂蠟、松香蠟、松香異性異性同性同性2.晶體的微觀結(jié)構(gòu)晶體的微觀結(jié)構(gòu)(1)晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點：組成晶體的物質(zhì)微粒有晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點：組成晶體的物質(zhì)微粒有_地、周地、周期性地在空間排列。期性地在空間排列。(2)用晶體的微觀結(jié)構(gòu)解釋晶體的特點用晶體的微觀結(jié)構(gòu)解釋晶體的特點規(guī)則規(guī)則現(xiàn)象現(xiàn)象原因原因晶體有規(guī)則的外形晶體有規(guī)則的外形由于內(nèi)部微粒有規(guī)則的排列由于內(nèi)部微粒有規(guī)則的排列晶體各向異性晶體各向異性由于內(nèi)部從任一結(jié)點出發(fā)在不同方向的相由于內(nèi)部從任一結(jié)點出發(fā)在不同方向的相同距離上的微粒數(shù)同距離上的微粒數(shù)_同同晶體的多形性晶體的多形性由于組成晶體的微?？梢孕纬捎捎诮M成晶體的微粒可以形成_同的空同的空間點陣間點陣不不不不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，又可以自由移動位置，保持了液體的動位置，保持了液體的_。(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向看則是_的。的。(4)液晶的物理性質(zhì)很容易在外界的影響下液晶的物理性質(zhì)很容易在外界的影響下_。流動性流動性液體液體晶體晶體雜亂無章雜亂無章發(fā)生改變發(fā)生改變異性異性知識點二、液體的表面張力知識點二、液體的表面張力1.概念概念液體表面各部分間液體表面各部分間_的力。的力。2.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。3.方向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_。4.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(zhì)時，表面張；液體中溶有雜質(zhì)時，表面張力力_；液體的密度越大，表面張力；液體的密度越大，表面張力_?；ハ辔ハ辔钚∽钚∠嗲邢嗲写怪贝怪痹叫≡叫∽冃∽冃≡酱笤酱笾R點三、飽和汽、未飽和汽和飽和汽壓相對濕度知識點三、飽和汽、未飽和汽和飽和汽壓相對濕度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(dá)到未飽和汽：沒有達(dá)到_狀態(tài)的蒸汽。狀態(tài)的蒸汽。2.飽和汽壓飽和汽壓(1)定義：飽和汽所具有的壓強(qiáng)。定義：飽和汽所具有的壓強(qiáng)。(2)特點：液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓特點：液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓_，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)。，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)。3.相對濕度相對濕度動態(tài)平衡動態(tài)平衡飽和飽和越大越大知識點四、氣體分子知識點四、氣體分子熱熱運(yùn)動速率的統(tǒng)計分布運(yùn)動速率的統(tǒng)計分布規(guī)律規(guī)律氣體實驗定律氣體實驗定律 理想氣體理想氣體1.氣體和氣體分子運(yùn)動的特點氣體和氣體分子運(yùn)動的特點2.氣體的壓強(qiáng)氣體的壓強(qiáng)(1)產(chǎn)生原因：由于氣體分子無規(guī)則的熱運(yùn)動，大量的分子頻繁產(chǎn)生原因：由于氣體分子無規(guī)則的熱運(yùn)動，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的_。(2)大?。簹怏w的壓強(qiáng)在數(shù)值上等于氣體作用在大小：氣體的壓強(qiáng)在數(shù)值上等于氣體作用在_的壓的壓力。公式：力。公式：p_。(3)常用單位及換算關(guān)系：常用單位及換算關(guān)系：國際單位：國際單位：_，符號：，符號：Pa，1 Pa1 N/m2。常用單位：常用單位：_ (atm)；厘米汞柱；厘米汞柱(cmHg)。換算關(guān)系：換算關(guān)系：1 atm_ cmHg1.013105Pa1.0105Pa。壓力壓力單位面積上單位面積上帕斯卡帕斯卡標(biāo)準(zhǔn)大氣壓標(biāo)準(zhǔn)大氣壓763.氣體實驗定律氣體實驗定律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(nèi)容內(nèi)容一定質(zhì)量的某種氣體，一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)與體積成反比壓強(qiáng)與體積成反比一定質(zhì)量的某種氣體，一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比正比一定質(zhì)量的某種氣一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的體，在壓強(qiáng)不變的情況下，體積與熱情況下，體積與熱力學(xué)溫度成正比力學(xué)溫度成正比表達(dá)式表達(dá)式_或或_或或_圖象圖象p1V1p2V2思考思考下列說法是否正確，正確的畫下列說法是否正確，正確的畫“”，錯誤的畫，錯誤的畫“”。(1)單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的。單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的。()(2)晶體有天然規(guī)則的幾何形狀，是因為物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的。晶體有天然規(guī)則的幾何形狀，是因為物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的。()(3)液晶是液體和晶體的混合物。液晶是液體和晶體的混合物。()(4)船浮于水面上是液體的表面張力作用的結(jié)果。船浮于水面上是液體的表面張力作用的結(jié)果。()(5)水蒸氣達(dá)到飽和時，水蒸氣的壓強(qiáng)不再變化，這時蒸發(fā)和凝水蒸氣達(dá)到飽和時，水蒸氣的壓強(qiáng)不再變化，這時蒸發(fā)和凝結(jié)仍在進(jìn)行。結(jié)仍在進(jìn)行。()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)診斷自測診斷自測 1.關(guān)于晶體、非晶體、液晶，下列說法正確的是關(guān)于晶體、非晶體、液晶，下列說法正確的是_。A.所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性B.晶體一定有規(guī)則的幾何形狀，形狀不規(guī)則的金屬一定是非晶晶體一定有規(guī)則的幾何形狀，形狀不規(guī)則的金屬一定是非晶體體C.所有的晶體都有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點所有的晶體都有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點D.液晶的微觀結(jié)構(gòu)介于晶體和液體之間，其光學(xué)性質(zhì)會隨電壓液晶的微觀結(jié)構(gòu)介于晶體和液體之間，其光學(xué)性質(zhì)會隨電壓的變化而變化的變化而變化解析解析只有單晶體才表現(xiàn)為各向異性，故只有單晶體才表現(xiàn)為各向異性，故A錯誤；單晶體有規(guī)錯誤；單晶體有規(guī)則的幾何形狀，而多晶體的幾何形狀不規(guī)則，金屬屬于多晶體，則的幾何形狀，而多晶體的幾何形狀不規(guī)則，金屬屬于多晶體，故故B錯誤；晶體和非晶體的一個重要區(qū)別就是晶體有確定的熔錯誤；晶體和非晶體的一個重要區(qū)別就是晶體有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點，故點，而非晶體沒有確定的熔點，故C正確；液晶的光學(xué)性質(zhì)隨正確；液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度、壓力、外加電壓的變化而變化，溫度、壓力、外加電壓的變化而變化，D正確。正確。CD2.液體表面張力產(chǎn)生的原因是液體表面張力產(chǎn)生的原因是_。A.液體表面層分子較緊密，分子間斥力大于引力液體表面層分子較緊密，分子間斥力大于引力B.液體表面層分子較緊密，分子間引力大于斥力液體表面層分子較緊密，分子間引力大于斥力C.液體表面層分子較稀疏，分子間引力大于斥力液體表面層分子較稀疏，分子間引力大于斥力D.液體表面層分子較稀疏，分子間斥力大于引力液體表面層分子較稀疏，分子間斥力大于引力解析解析在液體內(nèi)部，分子間的距離在在液體內(nèi)部，分子間的距離在r0左右，而在表面層，左右，而在表面層，分子比較稀疏，分子間的距離大于分子比較稀疏，分子間的距離大于r0，因此分子間的作用力，因此分子間的作用力表現(xiàn)為引力，故表現(xiàn)為引力，故C正確。正確。答案答案C3.關(guān)于飽和汽，下面說法正確的是關(guān)于飽和汽，下面說法正確的是_。A.達(dá)飽和汽時液面上的氣體分子的密度不斷增大達(dá)飽和汽時液面上的氣體分子的密度不斷增大B.達(dá)飽和汽時液面上的氣體分子的密度不變達(dá)飽和汽時液面上的氣體分子的密度不變C.將未飽和汽轉(zhuǎn)化成飽和汽可以保持溫度不變，減小體積將未飽和汽轉(zhuǎn)化成飽和汽可以保持溫度不變，減小體積D.將未飽和汽轉(zhuǎn)化成飽和汽可以保持體積不變，將未飽和汽轉(zhuǎn)化成飽和汽可以保持體積不變，升高升高溫度溫度解析解析飽和汽是指單位時間內(nèi)逸出液面的分子數(shù)和返回液面飽和汽是指單位時間內(nèi)逸出液面的分子數(shù)和返回液面的分子數(shù)相等的狀態(tài)，分子密度不變，的分子數(shù)相等的狀態(tài)，分子密度不變，A錯誤，錯誤，B正確；在一正確；在一定溫度下，通過減小體積增加分子密度使未飽和汽轉(zhuǎn)化為飽定溫度下，通過減小體積增加分子密度使未飽和汽轉(zhuǎn)化為飽和汽，和汽，C正確；在體積不變的情況下，可以通過降低溫度來正確；在體積不變的情況下，可以通過降低溫度來降低飽和汽壓，使未飽和汽達(dá)到飽和狀態(tài)，降低飽和汽壓，使未飽和汽達(dá)到飽和狀態(tài)，D錯誤錯誤。答案答案BC4.對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列四種狀態(tài)變化中，可能實現(xiàn)的對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列四種狀態(tài)變化中，可能實現(xiàn)的是是_。A.增大壓強(qiáng)時，溫度降低，體積增大增大壓強(qiáng)時，溫度降低，體積增大B.升高溫度時，壓強(qiáng)增大，體積減小升高溫度時，壓強(qiáng)增大，體積減小C.降低溫度時，壓強(qiáng)增大，體積不變降低溫度時，壓強(qiáng)增大，體積不變D.降低溫度時，壓強(qiáng)減小，體積增大降低溫度時，壓強(qiáng)減小，體積增大答案答案BD5.如圖如圖1所示，有一圓柱形汽缸，上部有固定擋板，汽缸內(nèi)壁的高所示，有一圓柱形汽缸，上部有固定擋板，汽缸內(nèi)壁的高度是度是2L，一個很薄且質(zhì)量不計的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，一個很薄且質(zhì)量不計的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，開始時活塞處在離底部開始時活塞處在離底部L高處，外界大氣壓強(qiáng)為高處，外界大氣壓強(qiáng)為1.0105 Pa，溫，溫度為度為27 ，現(xiàn)對氣體加熱，求：當(dāng)加熱到，現(xiàn)對氣體加熱，求：當(dāng)加熱到427 時，封閉氣體時，封閉氣體的壓強(qiáng)。的壓強(qiáng)。圖圖1答案答案1.17105 Pa考點一對固體和液體性質(zhì)的理解考點一對固體和液體性質(zhì)的理解【例【例1】2015江蘇單科，江蘇單科，12A(1)對下列幾種固體物質(zhì)的認(rèn)識，對下列幾種固體物質(zhì)的認(rèn)識，正確的有正確的有 。A.食鹽熔化過程中，溫度保持不變，說明食鹽是晶體食鹽熔化過程中，溫度保持不變，說明食鹽是晶體B.燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體圓形，說明蜂蠟是晶體C.天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則不規(guī)則D.石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同，是由于組成它們的物質(zhì)微粒排石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同，是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同列結(jié)構(gòu)不同解析解析若物體是晶體，則在熔化過程中，溫度保持不變，可見若物體是晶體，則在熔化過程中，溫度保持不變，可見A正確；燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的正確；燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形是由于云母片在不同方向上導(dǎo)熱性能不同造成的，蜂蠟呈橢圓形是由于云母片在不同方向上導(dǎo)熱性能不同造成的，說明云母片是晶體，所以說明云母片是晶體，所以B錯誤；沿晶格的不同方向，原子排列錯誤；沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不盡相同，由此導(dǎo)致晶體在不同方向的物的周期性和疏密程度不盡相同，由此導(dǎo)致晶體在不同方向的物理性質(zhì)不同，這就是晶體的各向異性。選項理性質(zhì)不同，這就是晶體的各向異性。選項C錯誤，錯誤，D正確。正確。答案答案AD【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】1.2015新課標(biāo)全國卷新課標(biāo)全國卷，33(1)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(xué)性質(zhì)有不同的光學(xué)性質(zhì)C.由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同由同種元素構(gòu)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而成為不同的晶體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)化為晶體體也可以轉(zhuǎn)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(nèi)能在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變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，選項使敲碎為小顆粒，仍舊是晶體，選項A錯誤；固體分為晶體和錯誤；固體分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上光學(xué)性質(zhì)不同，表現(xiàn)為晶非晶體兩類，有些晶體在不同方向上光學(xué)性質(zhì)不同，表現(xiàn)為晶體具有各向異性，選項體具有各向異性，選項B正確；同種元素構(gòu)成的可能由于原子正確；同種元素構(gòu)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；晶體的分子排列結(jié)構(gòu)如果遭到破壞就可能形成非晶體，正確；晶體的分子排列結(jié)構(gòu)如果遭到破壞就可能形成非晶體，反之亦然，選項反之亦然，選項D正確；熔化過程中，晶體要吸熱，溫度不變，正確；熔化過程中，晶體要吸熱，溫度不變，但是內(nèi)能增大，選項但是內(nèi)能增大，選項E錯誤。錯誤。答案答案BCD考點二氣體壓強(qiáng)的計算考點二氣體壓強(qiáng)的計算1.活塞模型活塞模型圖圖2和圖和圖3所示是最常見的封閉氣體的兩種方式。所示是最常見的封閉氣體的兩種方式。對對“活塞模型活塞模型”類求壓強(qiáng)的問題，其基本的方法就是先對類求壓強(qiáng)的問題，其基本的方法就是先對“活活塞塞”進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程。進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程。圖圖2中活塞的質(zhì)量為中活塞的質(zhì)量為m，活塞橫截面積為，活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為，外界大氣壓強(qiáng)為p0。由于活塞處于平衡狀態(tài)，所以由于活塞處于平衡狀態(tài)，所以p0SmgpS。圖圖2 圖圖32.連通器模型連通器模型如圖如圖4所示，所示，U形管豎直放置。根據(jù)帕斯卡定律可知，同一液體形管豎直放置。根據(jù)帕斯卡定律可知，同一液體中的相同高度處壓強(qiáng)一定相等。所以氣體中的相同高度處壓強(qiáng)一定相等。所以氣體B和和A的壓強(qiáng)關(guān)系可由的壓強(qiáng)關(guān)系可由圖中虛線所示的等高線聯(lián)系起來。圖中虛線所示的等高線聯(lián)系起來。圖圖4則有則有pBgh2pA。而而pAp0gh1，所以氣體所以氣體B的壓強(qiáng)為的壓強(qiáng)為pBp0g(h1h2)。其實該類問題與其實該類問題與“活塞模型活塞模型”并沒有什么本質(zhì)的區(qū)別。熟練后并沒有什么本質(zhì)的區(qū)別。熟練后以上壓強(qiáng)的關(guān)系式均可直接寫出，不一定都要從受力分析入手。以上壓強(qiáng)的關(guān)系式均可直接寫出，不一定都要從受力分析入手?！纠纠?】若已知大氣壓強(qiáng)為若已知大氣壓強(qiáng)為p0，在圖，在圖5中各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)，中各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖中液體密度均為圖中液體密度均為，求被封閉氣體的壓強(qiáng)。，求被封閉氣體的壓強(qiáng)。圖圖5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，同種液體同一水平面上的壓強(qiáng)相同，所以水平面上的壓強(qiáng)相同，所以b氣柱的壓強(qiáng)為氣柱的壓強(qiáng)為pbp0g(h2h1)，而，而a氣柱的壓強(qiáng)為氣柱的壓強(qiáng)為papbgh3p0g(h2h1h3)?！咀兪接?xùn)練】【變式訓(xùn)練】2.如圖如圖6中兩個汽缸質(zhì)量均為中兩個汽缸質(zhì)量均為M，內(nèi)部橫截面積均為，內(nèi)部橫截面積均為S，兩個活塞，兩個活塞的質(zhì)量均為的質(zhì)量均為m，左邊的汽缸靜止在水平面上，右邊的活塞和汽，左邊的汽缸靜止在水平面上，右邊的活塞和汽缸豎直懸掛在天花板下。兩個汽缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的空缸豎直懸掛在天花板下。兩個汽缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的空氣氣A、B，大氣壓為，大氣壓為p0，求封閉氣體，求封閉氣體A、B的壓強(qiáng)各多大？的壓強(qiáng)各多大？圖圖6解析解析題圖甲中選題圖甲中選m為研究對象。為研究對象。方法提煉方法提煉利用氣體實驗定律及氣態(tài)方程解決問題的基本思路利用氣體實驗定律及氣態(tài)方程解決問題的基本思路【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】3.2015江蘇單科，江蘇單科，12A(3)給某包裝袋充入氮氣后密封，在室給某包裝袋充入氮氣后密封，在室溫下，袋中氣體壓強(qiáng)為溫下，袋中氣體壓強(qiáng)為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、體積為個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、體積為1 L。將其緩慢。將其緩慢壓縮到壓強(qiáng)為壓縮到壓強(qiáng)為2個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時，氣體的體積變?yōu)閭€標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時，氣體的體積變?yōu)?.45 L。請通。請通過計算判斷該包裝袋是否漏氣。過計算判斷該包裝袋是否漏氣。解析解析若不漏氣，設(shè)加壓后的體積為若不漏氣，設(shè)加壓后的體積為V1，由等溫過程得：，由等溫過程得：p0V0p1V1，代入數(shù)據(jù)得，代入數(shù)據(jù)得V10.5 L，因為，因為0.45 L0.5 L，故包裝袋漏氣。，故包裝袋漏氣。答案答案漏氣漏氣考點四氣體狀態(tài)變化的圖象問題考點四氣體狀態(tài)變化的圖象問題【例【例4】2014福建理綜，福建理綜，29(2)圖圖7為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積與體積V關(guān)系圖象，它由狀態(tài)關(guān)系圖象，它由狀態(tài)A經(jīng)等容過程到狀態(tài)經(jīng)等容過程到狀態(tài)B，再經(jīng)等壓，再經(jīng)等壓過程到狀態(tài)過程到狀態(tài)C。設(shè)。設(shè)A、B、C狀態(tài)對應(yīng)的溫度分別為狀態(tài)對應(yīng)的溫度分別為TA、TB、TC，則下列關(guān)系式中正確的是則下列關(guān)系式中正確的是_。圖圖7A.TATB，TBTB，TBTCC.TATB，TBTC答案答案C反思總結(jié)反思總結(jié)氣體狀態(tài)變化的圖象的應(yīng)用技巧氣體狀態(tài)變化的圖象的應(yīng)用技巧(1)明確點、線的物理意義：求解氣體狀態(tài)變化的圖象問題，明確點、線的物理意義：求解氣體狀態(tài)變化的圖象問題，應(yīng)當(dāng)明確圖象上的點表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個平衡狀應(yīng)當(dāng)明確圖象上的點表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個平衡狀態(tài)，它對應(yīng)著三個狀態(tài)參量；圖象上的某一條直線段或曲線態(tài)，它對應(yīng)著三個狀態(tài)參量；圖象上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個過程。段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個過程。(2)明確斜率的物理意義：在明確斜率的物理意義：在VT圖象圖象(或或pT圖象圖象)中，比較中，比較兩個狀態(tài)的壓強(qiáng)兩個狀態(tài)的壓強(qiáng)(或體積或體積)大小，可以比較這兩個狀態(tài)到原點大小，可以比較這兩個狀態(tài)到原點連線的斜率的大小，其規(guī)律是：斜率越大，壓強(qiáng)連線的斜率的大小，其規(guī)律是：斜率越大，壓強(qiáng)(或體積或體積)越越小；斜率越小，壓強(qiáng)?。恍甭试叫?，壓強(qiáng)(或體積或體積)越大。越大?！咀兪接?xùn)練】【變式訓(xùn)練】4.如圖如圖8甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)變?yōu)闋顟B(tài)C的的VT圖象。已知氣體在狀態(tài)圖象。已知氣體在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)是時的壓強(qiáng)是1.5105Pa。圖圖8(1)說出說出AB過程中壓強(qiáng)變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，過程中壓強(qiáng)變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計算圖甲中計算圖甲中TA的溫度值。的溫度值。(2)請在圖乙坐標(biāo)系中，作出該氣體由狀態(tài)請在圖乙坐標(biāo)系中，作出該氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)變?yōu)闋顟B(tài)C的的pT圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C。如果需要。如果需要計算才能確定的有關(guān)坐標(biāo)值，請寫出計算過程。計算才能確定的有關(guān)坐標(biāo)值，請寫出計算過程。解析解析(1)從題圖甲可以看出，從題圖甲可以看出，A與與B連線的延長線過原點，所以連線的延長線過原點，所以AB是一個等壓變化，即是一個等壓變化，即pApB答案答案見解析見解析1.(2016南京、鹽城第一學(xué)期期末南京、鹽城第一學(xué)期期末)把玻璃管的裂口放在火焰上燒把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就變鈍了。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是熔，它的尖端就變鈍了。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是 。A.玻璃是非晶體，熔化再凝固后變成晶體玻璃是非晶體，熔化再凝固后變成晶體B.玻璃是晶體，熔化再凝固后變成非晶體玻璃是晶體，熔化再凝固后變成非晶體C.熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為引力使其表面繃緊熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為引力使其表面繃緊D.熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為斥力使其表面擴(kuò)張熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為斥力使其表面擴(kuò)張解析解析玻璃是非晶體，熔化再凝固后仍為非晶體，所以玻璃是非晶體，熔化再凝固后仍為非晶體，所以A、B均均錯誤；液體表面分子間間距錯誤；液體表面分子間間距rr0,分子力表現(xiàn)為引力，熔化的玻分子力表現(xiàn)為引力，熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為引力使其表面繃緊，即璃表面分子間表現(xiàn)為引力使其表面繃緊，即C正確，正確，D錯誤。錯誤。答案答案C2.如圖如圖9所示，是水的飽和汽壓與溫度關(guān)系的圖線，請結(jié)合飽和汽所示，是水的飽和汽壓與溫度關(guān)系的圖線，請結(jié)合飽和汽與飽和汽壓的知識判斷下列說法正確的是與飽和汽壓的知識判斷下列說法正確的是_。圖圖9A.水的飽和汽壓隨溫度的變化而變化，溫度升高，飽和汽壓水的飽和汽壓隨溫度的變化而變化，溫度升高，飽和汽壓增大增大B.在一定溫度下，飽和汽的分子數(shù)密度是不變的在一定溫度下，飽和汽的分子數(shù)密度是不變的C.當(dāng)液體處于飽和汽狀態(tài)時，液體會停止蒸發(fā)現(xiàn)象當(dāng)液體處于飽和汽狀態(tài)時，液體會停止蒸發(fā)現(xiàn)象D.在實際問題中，飽和汽壓包括水蒸氣的氣壓和空氣中其他在實際問題中，飽和汽壓包括水蒸氣的氣壓和空氣中其他各種氣體的氣壓各種氣體的氣壓解析解析當(dāng)液體處于飽和汽狀態(tài)時，液體與氣體達(dá)到了一種動當(dāng)液體處于飽和汽狀態(tài)時，液體與氣體達(dá)到了一種動態(tài)平衡，液體蒸發(fā)現(xiàn)象不會停止，選項態(tài)平衡，液體蒸發(fā)現(xiàn)象不會停止，選項C錯誤；在實際問題中，錯誤；在實際問題中，水面上方含有水分子、空氣中的其他分子，但我們所研究的水面上方含有水分子、空氣中的其他分子，但我們所研究的飽和汽壓只是水蒸氣的分氣壓，選項飽和汽壓只是水蒸氣的分氣壓，選項D錯誤，錯誤，A、B正確。正確。答案答案AB3.2015江蘇單科，江蘇單科，12A(2)在裝有食品的包裝袋中充入氮氣，可在裝有食品的包裝袋中充入氮氣，可以起到保質(zhì)作用。某廠家為檢測包裝袋的密封性，在包裝袋中以起到保質(zhì)作用。某廠家為檢測包裝袋的密封性，在包裝袋中充滿一定量的氮氣，然后密封進(jìn)行加壓測試。測試時，對包裝充滿一定量的氮氣，然后密封進(jìn)行加壓測試。測試時，對包裝袋緩慢地施加壓力。將袋內(nèi)的氮氣視為理想氣體，則加壓測試袋緩慢地施加壓力。將袋內(nèi)的氮氣視為理想氣體，則加壓測試過程中，包裝袋內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力過程中，包裝袋內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力_(選填選填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”)，包裝袋內(nèi)氮，包裝袋內(nèi)氮氣的內(nèi)能氣的內(nèi)能_(選填選填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”)。解析解析因為測試時，對包裝袋緩慢地施加壓力，包裝袋內(nèi)的氮因為測試時，對包裝袋緩慢地施加壓力，包裝袋內(nèi)的氮氣的溫度不變，即內(nèi)能不變。由玻意耳定律可知：氣體體積變氣的溫度不變，即內(nèi)能不變。由玻意耳定律可知：氣體體積變小，所以壓強(qiáng)變大，由于氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子對器壁的小，所以壓強(qiáng)變大，由于氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子對器壁的頻繁碰撞而產(chǎn)生的，所以包裝袋內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子頻繁碰撞而產(chǎn)生的，所以包裝袋內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力增大。撞擊的作用力增大。答案答案增大不變增大不變4.(2016上海金山期末上海金山期末)底面積底面積S40 cm2、高、高l015 cm的圓柱形汽的圓柱形汽缸開口向上放置在水平地面上，開口處兩側(cè)有擋板，如圖缸開口向上放置在水平地面上，開口處兩側(cè)有擋板，如圖10所所示。缸內(nèi)有一可自由移動的質(zhì)量為示。缸內(nèi)有一可自由移動的質(zhì)量為2 kg的活塞封閉了一定質(zhì)量的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，不可伸長的細(xì)線一端系在活塞上，另一端跨過兩的理想氣體，不可伸長的細(xì)線一端系在活塞上，另一端跨過兩個定滑輪提著質(zhì)量為個定滑輪提著質(zhì)量為10 kg的物體的物體A。開始時，氣體溫度。開始時，氣體溫度t17 ，活塞到缸底的距離活塞到缸底的距離l110 cm，物體，物體A的底部離地的底部離地h14 cm，對，對汽缸內(nèi)的氣體緩慢加熱使活塞緩慢上升。已知大氣壓汽缸內(nèi)的氣體緩慢加熱使活塞緩慢上升。已知大氣壓p01.0105 Pa，試求，試求物體物體A剛觸地時，氣體的溫度。剛觸地時，氣體的溫度。圖圖10答案答案119 5.2015山東理綜，山東理綜，37(2)扣在水平桌面上的熱杯蓋有時會發(fā)生被扣在水平桌面上的熱杯蓋有時會發(fā)生被頂起的現(xiàn)象。如圖頂起的現(xiàn)象。如圖11，截面積為，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開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始時內(nèi)部封閉氣體的溫度為300 K，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0。當(dāng)封閉。當(dāng)封閉氣體溫度上升至氣體溫度上升至303 K時，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體時，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內(nèi)部氣體壓強(qiáng)立刻減為后又落回桌面，其內(nèi)部氣體壓強(qiáng)立刻減為p0，溫度仍為，溫度仍為303 K。再經(jīng)過一段時間，內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到再經(jīng)過一段時間，內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300 K。整個過程中封閉。整個過程中封閉氣體均可視為理想氣體。求：氣體均可視為理想氣體。求：圖圖11(1)當(dāng)溫度上升到當(dāng)溫度上升到303 K且尚未放氣時，封閉氣體的壓強(qiáng)；且尚未放氣時，封閉氣體的壓強(qiáng)；(2)當(dāng)溫度恢復(fù)到當(dāng)溫度恢復(fù)到300 K時，豎直向上提起杯蓋所需的最小力。時，豎直向上提起杯蓋所需的最小力。答案答案(1)1.01 p0(2)0.02p0S小結(jié)巧記小結(jié)巧記6個概念個概念飽和汽、未飽和汽、飽和汽壓、表面張力、相對飽和汽、未飽和汽、飽和汽壓、表面張力、相對濕度、理想氣體濕度、理想氣體2個區(qū)別個區(qū)別單晶體、多晶體、非晶體之間的區(qū)別、液體和液單晶體、多晶體、非晶體之間的區(qū)別、液體和液晶的區(qū)別晶的區(qū)別3個定律個定律玻意耳定律、查理定律、蓋呂薩克定律玻意耳定律、查理定律、蓋呂薩克定律1個方程個方程理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程