5.(09·北京·13)做布朗運動實驗,得到某個觀測記錄如圖。圖中記錄的是
(
D )
A.分子無規則運動的情況
B.某個微粒做布朗運動的軌跡
C.某個微粒做布朗運動的速度--時間圖線
D.按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線
解析:布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規則運動,而非分子的運動,故A項錯誤;既然無規則所以微粒沒有固定的運動軌跡,故B項錯誤,對于某個微粒而言在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的,所以無法確定其在某一個時刻的速度,故也就無法描繪其速度-時間圖線,故C項錯誤;故只有D項正確。
4.(09·全國卷Ⅱ·16)如圖,水平放置的密封氣缸內的氣體被一豎直隔板分隔為左右兩部分,隔板可在氣缸內無摩擦滑動,右側氣體內有一電熱絲。氣缸壁和隔板均絕熱。初始時隔板靜止,左右兩邊氣體溫度相等。現給電熱絲提供一微弱電流,通電一段時間后切斷電源。當缸內氣體再次達到平衡時,與初始狀態相比 ( BC )
A.右邊氣體溫度升高,左邊氣體溫度不變
B.左右兩邊氣體溫度都升高
C.左邊氣體壓強增大
D.右邊氣體內能的增加量等于電熱絲放出的熱量
解析:本題考查氣體.當電熱絲通電后,右的氣體溫度升高氣體膨脹,將隔板向左推,對左邊的氣體做功,根據熱力學第一定律,內能增加,氣體的溫度升高.根據氣體定律左邊的氣體壓強增大.BC正確,右邊氣體內能的增加值為電熱絲發出的熱量減去對左邊的氣體所做的功,D錯。
3.(09·全國卷Ⅰ·14)下列說法正確的是 ( A )
A. 氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力
B. 氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均沖量
C. 氣體分子熱運動的平均動能減少,氣體的壓強一定減小
D. 單位面積的氣體分子數增加,氣體的壓強一定增大
解析:本題考查氣體部分的知識.根據壓強的定義A正確,B錯.氣體分子熱運動的平均動能減小,說明溫度降低,但不能說明壓強也一定減小,C錯.單位體積的氣體分子增加,但溫度降低有可能氣體的壓強減小,D錯。
2.(09·四川·16)關于熱力學定律,下列說法正確的是 ( B )
A.在一定條件下物體的溫度可以降到0 K
B.物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功
C.吸收了熱量的物體,其內能一定增加
D.壓縮氣體總能使氣體的溫度升高
1.(09·重慶·14)密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁,此過程中瓶內空氣(不計分子勢能) ( D )
A.內能增大,放出熱量 B.內能減小,吸收熱量
C.內能增大,對外界做功 D.內能減小,外界對其做功
例5.一定質量的理想氣體處于平衡狀態Ⅰ.現設法使其溫度降低而壓強升高,達到平衡狀態Ⅱ,則
A.狀態Ⅰ時氣體的密度比狀態Ⅱ時的大
B.狀態Ⅰ時氣體的平均動能比狀態Ⅱ時的大
C.狀態Ⅰ時分子間的平均距離比狀態Ⅱ時的大
D.狀態Ⅰ時每個分子的動能都比狀態Ⅱ時的分子平均動能大
解析:題中明確給出狀態Ⅱ的溫度比狀態下的溫度低,而理想氣體的內能僅由溫度決定,因此知B對.分子的平均動能增大或減小了,但不能說某時刻所有分子的動能都增大或都減小了,即使有些分子平均動能很大,仍有些分子的動能很小,選項D錯誤.由分子動理論知,若該氣體體積增大,則分子間距必然增大,反之,氣體體積減小則分子間平均距離也減小,由理想氣體狀態方程PV/T=恒量可知V必然減小,由此確定C正確.
正確解答
BC
例6、 如圖為醫院為病人輸液的部分裝置,圖中A為輸液瓶,B為滴壺,C為進氣管,與大氣相通。則在輸液過程中(瓶A中尚有液體),下列說法正確的是:①瓶A中上方氣體的壓強隨液面的下降而增大;②瓶A中液面下降,但A中上方氣體的壓強不變;③滴壺B中的氣體壓強隨A中液面的下降而減小;④在瓶中藥液輸完以前,滴壺B中的氣體壓強保持不變
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
分析與解:進氣管C端的壓強始終是大氣壓p0,設輸液瓶A內的壓強為pA,可以得到pA= p0-ρgh,因此pA將隨著h的減小而增大。滴壺B的上液面與進氣管C端的高度差不受輸液瓶A內液面變化的影響,因此壓強不變。選B。
[例13] 長直均勻玻璃管內用水銀柱封閉一定質量的空氣后倒插入水銀槽內。靜止時露出水銀槽面的水銀柱高為h,保持溫度不變,稍向上提玻璃管(管口仍在槽內水銀面下),封閉在管內的空氣的體積V和壓強p以及水銀柱高h各如何變化?
解析:一定質量的氣體在溫度不變使,氣體的壓強p和體積V必然同時變化,而達到平衡后,p+ρgh= p0的關系應該依然成立。假設V不變,那么p也不變,而提升后h變大,p+ρgh將大于p0,因此管內水銀柱將要下降,即封閉空氣的體積V必然增大,壓強p必然減小,又由于最終應該有p+ρgh= p0,所以h必然增大。
本題也可以假設提升后p不變,進行推導,結論是完全一致的。
注意前提:管內必須封閉有一定質量的空氣。若水銀柱上端是真空,那h就始終滿足p0=ρgh,向上提升玻璃管不會影響h的大小,那么V就一定增大了。
[例15] 在一個固定容積的密閉容器中,加入3L的X(g)和2L的Y(g),在一定條件下這兩種氣體發生反應而生成另兩種氣體:4X(g)+3Y(g) 2Q(g)+nR(g),達到平衡后,容器內溫度不變,而混合氣體的壓強比原來增大,則該反應方程中的n值可能為
A.3 B.4 C.5 D.6
解析:由于反應前后所有物質都是氣態,設反應前后的總的物質的量分別為N1、N2,由于在一定溫度和體積下,氣體的壓強和氣體物質的量成正比,因此生成物的物質的量應該大于反應前的物質的量,只能取n=6,選D。
試題展示
3、氣體的狀態:一定質量的氣體,p、V、T確定,狀態就確定。其中有兩個或三個同時變化時,氣體的狀態就改變。只有一個參量變化,其余兩個都不變是不可能的。
2、確定氣體壓強的方法:①受力分析法;②取等壓面法;③牛頓定律法
1、氣體的狀態參量:①溫度T;②體積V;③壓強p
3.加速運動系統中封閉氣體壓強的確定
常從兩處入手:一對氣體,考慮用氣體定律確定,二是選與氣體接觸的液柱或活塞等為研究對象,受力分析,利用牛頓第二定律解出.具體問題中常把二者結合起來,建立方程組聯立求解.
(1)試管繞軸以角速度ω勻速轉動
解: 對水銀柱受力分析如圖
由牛頓第二定律得:
PS-P0S=mω2 r , 其中m=ρSh
由幾何知識得:r=d-h/2
解得P=P0+ρhω2(d-h/2)
(2) 試管隨小車一起以加速度a向右運動
解: 對水銀柱受力分析如圖
由牛頓第二定律得:
PS-p0S=ma m=ρSh
解得:p=p0+ρah
(3)氣缸和活塞在F作用下沿光滑的水平面一起向右加速運動
解:對整體水平方向應用牛頓第二定律:
F=(m+M)a
對活塞受力分析如圖:由牛頓第二定律得:
F+PS-P0S=ma ②
由①②兩式可得:
P=P0-
拓展:
小 結:當物體做變速運動時:利用牛頓運動定律列方程來求氣體的壓強利用F合=ma,求p氣。總結:計算氣缸內封閉氣體的壓強時,一般取活塞為研究對象進行受力分析.但有時也要以氣缸或整體為研究對象.所以解題時要靈活選取研究對象
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