2019-2020学年度粤教版选修3-3 2.6气体状态参量 教案(1)
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与管内气体接触的水银面(无质量)为研究对象:p0S+ρghS=pS,p= p0+h

点评:

(1) 确定封闭气体压强主要是找准封闭气体与水银柱(或其他起隔绝作用的物体)的接触面,利用平衡的条件计算封闭气体的压强.

(2) 封闭气体达到平衡状态时,其内部各处、各个方向上压强值处处相等.

(3) 液体压强产生的原因是重力

(4)液体可将其表面所受压强向各个方向传递.

例2.两个完全相同的圆柱形密闭容器,如图8.3-1所示,甲 中装有与容器等体积的水,乙中充满空气,试问:

(1)两容器各侧壁压强的大小关系及压强大小决定于哪些因素?

(2)若两容器同时做自由落体运动,容器侧壁所受压强将怎样变化?

解析:

(1)对于甲容器,上壁压强为零,底面压强最大,侧壁压强自上而下由小变大其大小决定于深度,对于乙容器各处器壁上的压强均相等,其大小决定于气体分子的温度和气体分子的密度。

(2)甲容器做自由落体运动时,处于完全失重状态,器壁各处的压强均为零;乙容器做自由落体运动时,气体分子的温度和气体分子的密度不变,所以器壁各处的压强不发生变化。

点评:要分析、弄清液体压强和气体压强产生的原因是解决本题的关键。

例3.钢瓶内装有高压气体,打开阀门高压气体迅速从瓶口喷出,当内外气压相等时立即关闭阀门。过一段时间后再打开阀门,问会不会再有气体喷出?

解析:第一次打开阀门气体高速喷出,气体迅速膨胀对外做功,但来不及吸热。由热力学第一定律可知,气体内能减少,导致温度突然下降。关闭阀门时,瓶内气体温度低于外界温度,但瓶内压强等于外界气体压强。过一段时间后,通过与外界热交换,瓶内温度升高到和外界温度相同,而瓶的体积没变,故而瓶内气体压强增大。因此,再次打开阀门,会有气体喷出。

点评:此题有两个过程,第一次相当于绝热膨胀过程,第二次是等容升温。

例4.一房间内,上午10时的温度为150C,下午2时的温度为250C,假定大气压无变化,则下午2时与上午10时相比较,房间内的 (   )

A.空气密度增大          B.空气分子的平均动增大

C.空气分子速率都增大      D.空气质量增大

解析:由于房间与外界相通,外界大气压无变化,因而房间内气体压强不变。但温度升高后,体积膨胀,导致分子数密度减小。所以,房间内空气质量减少,空气分子的平均动增大。但并非每个分子速率都增大,因为单个分子的运动是无规则的。答案B是正确。