综合·融通(一) 气体实验定律的理解及应用 (融会课———主题串知综合应用) 通过本节课的学习，进一步熟练应用三个气体实验定律解决实际问题，学会分析气体状态变化图像的特点及规律，巧妙选择研究对象，使变质量的气体问题转化为定质量的气体问题。 主题(一) 气体实验定律的理解及应用 [知能融会通] 1．三大气体实验定律 玻意耳定律 查理定律 盖—吕萨克定律 内容 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比 一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度T成正比 表达式 p1V1＝p2V2 ＝ ＝ 图像 2．利用气体实验定律解决问题的基本思路 [典例] 某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积S＝100 cm2、质量m＝1 kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度TA＝300 K、活塞与容器底的距离h0＝30 cm的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升d＝3 cm恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度TC＝363 K的状态C时触动报警器。取大气压p0＝0.99×105 Pa，求气体 (1)在状态B的温度； (2)在状态C的压强。 尝试解答： [题点全练清] 1．(2024·辽宁名校联盟联考)(多选)如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔。管内下部分被活塞封住一定质量的气体(可视为理想气体)，气体温度为T1。开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空并密封，且整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变，最后将密封的气体缓慢加热。下列说法正确的是( ) A．活塞刚碰到玻璃管顶部时，气体的温度为1.2T1 B．活塞刚碰到玻璃管顶部时，气体的温度为1.5T1 C．当气体温度达到1.8T1时，气体的压强为0.75p0 D．当气体温度达到1.8T1时，气体的压强为0.6p0 2．如图所示，某饮料瓶内密封一定质量的理想气体，t＝27 ℃时，压强p＝1.050×105 Pa，则 (1)t′＝37 ℃时，气压是多大？ (2)保持温度不变，挤压气体，使之压强与(1)相同时，气体体积变为原来的多少倍？ 主题(二) 理想气体状态变化的图像 [知能融会通] 1．一定质量的理想气体的状态变化图像 名称 图像 特点 其他图像 等温线 p V pV＝CT(C为常量)，即pV乘积越大的等温线对应的温度越高，离原点越远 p p＝，斜率k＝CT，即斜率越大，对应的温度越高 等容线 p T p＝T，斜率k＝，即斜率越大，对应的体积越小 p t p与t呈线性关系，但不成正比，图线的延长线均过点(－273.15，0)，斜率越大，对应的体积越小 等压线 V T V＝T，斜率k＝，即斜率越大，对应的压强越小 V t V与t呈线性关系，但不成正比，图线延长线均过点(－273.15,0)，斜率越大，对应的压强越小 2．一般状态变化图像的处理方法 基本方法：化“一般”为“特殊”。如图是一定质量的某种气体的状态变化过程A→B→C→A，在V T图像上，等压线是一簇延长线过原点的直线，过A、B、C三点作三条等压线分别表示三个等压过程，pA′＜pB′＜pC′，即pA＜pB＜pC。 [典例] 使一定质量的理想气体按图甲中箭头所示的顺序变化，图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线。 (1)已知气体在状态A的温度TA＝300 K，求气体在状态B、C和D的温度各是多少？ (2)将上述状态变化过程在图乙中画成体积V和温度T表示的图线(图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向)。说明每段图线各表示什么过程。 尝试解答： /方法技巧/ 气体状态变化图像相互转换的五条“黄金律” ... ...
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