高三氣體計(jì)算

1、1高三氣體計(jì)算題分析高三氣體計(jì)算題分析類型一：關(guān)于壓強(qiáng)的計(jì)算類型一：關(guān)于壓強(qiáng)的計(jì)算1.活塞封閉：對(duì)活塞進(jìn)行受力分析求壓強(qiáng)：2.液柱封閉：選取液柱法求壓強(qiáng)3.有加速度：用牛二列方程。結(jié)論結(jié)論：①同種液體在同一水平液面壓強(qiáng)相等同種液體在同一水平液面壓強(qiáng)相等②液柱下方比上方壓強(qiáng)大液柱下方比上方壓強(qiáng)大類型二：三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用類型二：三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用、計(jì)算、計(jì)算例1一只熱水瓶原來(lái)盛滿了沸水。現(xiàn)將熱水全部倒出，蓋緊瓶塞（不漏氣），這時(shí)瓶?jī)?nèi)空氣溫

2、度為90℃。過(guò)了一段時(shí)間，溫度降低為50℃（不考慮瓶?jī)?nèi)殘留水份及水蒸氣的影響）。設(shè)大氣壓強(qiáng)為P0=1.0105Pa，問(wèn)：（1）此時(shí)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)多大？（2）設(shè)熱水瓶口的橫截面積為10cm2，瓶塞與熱水瓶間的最大靜摩擦力大小為f=7N。至少要用多大的力才能將瓶塞拔出？解：（1）依題意，有，T0=27390=363K，T1=27350=323K；501.010PPa??根據(jù)查理定律，有0101PPTT?代入數(shù)據(jù)，解得418.910PPa??（2）

3、瓶塞內(nèi)外壓強(qiáng)差為△P=1.1104Pa?！鱂=△PS=11N設(shè)至少用力F才能將瓶塞拔出，則根據(jù)力的平衡：F=△Ff解得F=18N例2[2015課標(biāo)Ⅰ]如圖一固定的豎直汽缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成兩圓筒中各有一個(gè)活塞。已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50kg橫截面積為S1=80.0cm2小活塞的質(zhì)量為m2=1.50kg橫截面積為S2=40.0cm2兩活塞用剛性輕桿連接間距保持為l=40.0cm汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p=1.00105Pa溫度為T(mén)

4、=303K。初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距l(xiāng)2兩活塞間封閉氣體的溫度為T(mén)1=495K?，F(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降活塞緩慢下移。忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦重力加速度大小g取10ms2。求(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間缸內(nèi)封閉氣體的溫度3聯(lián)立①②③式，并代入題給數(shù)據(jù)得l1＝12.0cm④(2)當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度時(shí)，設(shè)A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l2，壓強(qiáng)為p2。由玻意耳定律得pl＝p2l2⑤由力學(xué)平衡條件有p2＝p0⑥聯(lián)立②⑤⑥式

5、，并代入題給數(shù)據(jù)得l2＝10.4cm⑦設(shè)注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度為Δh，依題意得Δh＝2(l1－l2)＋h1⑧聯(lián)立④⑦⑧式，并代入題給數(shù)據(jù)得Δh＝13.2cm⑨例5如圖所示，U形管兩臂粗細(xì)不等，開(kāi)口向上，右端封閉的粗管橫截面積是開(kāi)口的細(xì)管的三倍，管中裝入水銀，大氣壓為76cmHg。左端開(kāi)口管中水銀面到管口距離為11cm，且水銀面比封閉管內(nèi)高4cm，封閉管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為11cm?，F(xiàn)在開(kāi)口端用小活塞封住，并緩慢推動(dòng)活塞，使兩管液面相平，推動(dòng)過(guò)程

6、中兩管的氣體溫度始終不變，試求：①粗管中氣體的最終壓強(qiáng)；②活塞推動(dòng)的距離。解析:①設(shè)左管橫截面積為S，則右管橫截面積為3S，以右管封閉氣體為研究對(duì)象初狀態(tài)p1＝80cmHg，V1＝113S＝33S，兩管液面相平時(shí)，Sh1＝3Sh2，h1＋h2＝4cm，解得h2＝1cm，此時(shí)右端封閉管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)l＝10cm，V2＝103S＝30S氣體做等溫變化有p1V1＝p2V2即8033S＝p230S解得p2＝88cmHg②以左管被活塞封閉氣體為研究對(duì)

7、象p1′＝76cmHg，V1′＝11S，p2＝p2′＝88cmHg氣體做等溫變化有p1′V1′＝p2′V2′解得V2′＝9.5S活塞推動(dòng)的距離為L(zhǎng)＝11cm＋3cm－9.5cm＝4.5cm例6.[2015山東理綜]扣在水平桌面上的熱杯蓋有時(shí)會(huì)發(fā)生被頂起的現(xiàn)象。如圖，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開(kāi)始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的溫度為300K，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0。當(dāng)封閉氣體溫度上升至303K時(shí)，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

8、氣體壓強(qiáng)立刻減為p0，溫度仍為303K。再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300K。整個(gè)過(guò)程中封閉氣體均可視為理想氣體。求：(1)當(dāng)溫度上升到303K且尚未放氣時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)；(2)當(dāng)溫度恢復(fù)到300K時(shí)，豎直向上提起杯蓋所需的最小力?！窘馕觥浚?）以開(kāi)始封閉的氣體為研究對(duì)象，由題意可知，初狀態(tài)溫度T0=300K壓強(qiáng)為P0，末狀態(tài)溫度T1=303K，壓強(qiáng)設(shè)為P1，由查理定律得①0101ppTT?代入數(shù)據(jù)得②10101100pp?（2