文档详情

专题强化二十五 应用气体实验定律解决两类模型问题-2026版大一轮高考物理复习.pdf

发布:2025-04-04约1.48万字共13页下载文档
文本预览下载声明

专题强化二十五应用气体实验定律解决两类模型问题

学习目标1.复习巩固气体三个实验定律和理想气体状态方程。2.会分析“玻璃

管液封”模型和“汽缸活塞”模型。

考点一“玻璃管液封”模型

角度单独气体

例1(2024·吉林长春模拟)如图1所示,两侧粗细均匀,横截面积相等的U形管,

左管上端封闭,右管上端开口。左管中密封气体的长度为L=10cm,右管中水

1

银柱上表面比左管中水银柱上表面低H=4cm。大气压强p=76cmHg,环境温

10

度为T=27℃,重力加速度为g。

图1

(1)先将左管中密封气体缓慢加热,使左右管水银柱上表面相平,此时左管密封气

体的温度为多少;

(2)使左管中气体保持(1)问的温度不变,现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱

之间无气隙),求注入多少长度的水银(右端足够长,无水银从管口溢出)能使最终

稳定后左管密封的气体恢复原来的长度。

答案(1)380K(2)19.2cm

解析(1)由题意得,加热前左管中气体压强

p=76cmHg-4cmHg=72cmHg

左1

加热后左管中气体压强p=p=76cmHg

左20

H1

加热后左管中气体长度为L=L+=12cm

21

2

pLSpLS

由理想气体状态方程得左11=左22

T1T2

其中L=10cm,T=(273+27)K=300K

11

解得T=380K。

2

(2)设注入水银的长度为x,左侧内部温度不变,由玻意耳定律有

pLS=pLS

左22左31

此时左侧管中气体压强p=p+ρg(x-H)

左301

解得x=19.2cm。

1.如图2所示,一根上细下粗、上下分别均匀且上端开口、足够长的薄壁玻璃管,

管内用水银柱封住了一段理想气体柱。上下管中水银柱长度h=h=2cm,上方

12

玻璃管横截面积为S,下方玻璃管横截面积为S,且S=2S,气体柱长度l=6cm,

1221

大气压强为76cmHg,气体初始温度为300K,重力加速度为g。缓慢升高理想气

体温度,求:

图2

(1)当水银刚被全部挤出粗管时,理想气体的温度;

(2)当理想气体温度为451K时,水银柱下端距粗管上端的距离。

答案(1)410K(2)1.6cm

解析(1)设水银刚被全部挤出粗管时水银柱的长度为x,根据体积关系可得

hS+hS=xS

11221

根据平衡条件可知,开始时理想气体的压强为

p=p+ρg(h+h)

1012

水银刚被全部挤出粗管时理想气体的压强为

p=p+ρgx

20

由理想气体状态方程有

plhS

plS(+)

12222

T1T2

解得T=410K。

2

(2)设理想气体温度为451K时的体积为V,根据盖-吕萨克定律有

3

lhS

(+)V

223

显示全部
相似文档