大一轮复习讲义DISHIWUZHANG第十五章热学专题强化二十六目标要求1.理解理想气体状态方程并会应用解题.2.掌握“玻璃管液封模型”和“汽缸活塞类模型”的处理方法.3.会处理“变质量气体模型”问题.气体实验定律的综合应用内容索引题型一玻璃管液封模型题型二汽缸活塞类模型题型三变质量气体模型课时精练题型一玻璃管液封模型1.气体实验定律及理想气体状态方程理想体方程:气状态pVT=Cp1V1T1=p2V2T2当T一定,时p1V1=p2V2当p一定,时V1T1=V2T2当V一定,时p1T1=p2T22.玻璃管液封模型求液柱封的体强,一般以液柱究象分析受力、列平衡方闭气压时为研对程求解,要注意:(1)液体因重力生的强产压为p=ρgh(其中h液体的直高度为竖);(2)不要漏掉大强,同又要平衡掉某些体生的力;气压时气产压(3)有注意用通器原理时应连——通器止的液体,同一液体在同一连内静水平面上各强相等;处压(4)液体水,可活用强位当为银时灵应压单“cmHg”,使算程捷计过简.例1如所示,一粗均、度图细匀长为L=1.0m、性能良好的导热细玻璃管直放置,下端封,上端口竖闭开.度长为d=0.50m的水柱银将度长为L0=0.50m的空柱气(可理想体视为气)封在玻璃管底部,闭大强气压p0=75cmHg,管空的初始度内气温为t0=27℃,力热学温度氏度之的系与摄温间关为T=(t+273)K.考向1单独气体(1)若慢升高管体的度,度缓内气温当温为T1,管水时内恰好有一半溢出,求银T1的大小;答案360K始封体的强开时闭气压为p1=p0+pd=125cmHg,度温为T0=(t0+273)K=300K,度当温为T1,管水恰好有一半溢出,时内银封体的强闭气压为p2=p0+12pd=100cmHg,根据理想体方程可得气状态p1L0ST0=p2L-d2ST1,解得T1=360K.(2)若保持管空度不,慢斜玻璃管,玻璃内气温变缓倾当管水平面的角与间夹为θ,管水恰好有一半溢出,时内银求sinθ的值.答案13玻璃管水平面的角当与间夹为θ,管水恰好有一半溢出,时内银此封体的强时闭气压为p3=p0+12pdsinθ,根据玻意耳定律有p3(L-d2)S=p1L0S,解得sinθ=13.例2(2023·河北石家庄市模拟)如所示,直放置、性能良好的图竖导热U形玻璃管截面均,左端口,右端封,左右管用度分匀开闭内长别为h1=5cm、h2=10cm的水柱封段体银闭两气a、b.体气a的度长La=15cm,体气b的度长Lb=20cm,最初境度环温T1=300K,水时两柱下表面平银齐.现缓考向2关联气体慢升高境度,直至段水柱的上表面环温两银齐平.已知大强气压为75cmHg,右水柱未侧银入进U形玻璃管的水平部分,段体均可两气视理想体为气.求:(1)段水柱的下表面平体两银齐时气b的强;压答案70cmHg大强设气压为p0,体对气a有则pa=p0+ρgh1体对气b有则pb=pa-ρgh2立式代入据得联两数pb=70cmHg.(2)段水柱的上表面平境的度两银齐时环温T2.答案327.3K升程中体温过气b生等化,发压变则温度升高,体增大,右水柱下降积设侧银x,化前后比如,体变对图气a体积Va=(La-x+h2-h1-x)S体对气b,由盖-克定律吕萨V1T1=V2T2得LbST1=Lb+xST2慢升高境度程中体缓环温过气a也生等化,发压变由盖-克定律得吕萨LaST1=VaT2立解得联T2=360011K≈327.3K.题型二汽缸活塞类模型1.解的一般思路题(1)确定究象研对究象分:研对两类①究象热学研对(一定量的理想体质气);②力究学研象对(汽缸、活塞或某系统).(2)分析物理程过①究象分析楚初、末及化程,依据体对热学研对清状态状态变过气实验定律列出方程.②力究象要正确地行受力分析,依据力律列出方程对学研对进学规.(3)掘目的含件,如几何系等,列出助方程挖题隐条关辅.(4)多方程立求解个联.注意求解果的合理性检验结.2.或多汽缸封着几部分体,且汽缸之相互的,两个个闭气并间关联问题解答分究各部分体,找出各自遵循的律,出相时应别研气它们规并写应的方程,要出各部分体之强或体的系式,最后立求解还写气间压积关联.例3如所示,壁光滑的薄壁柱形汽缸口朝下,汽缸高度图内圆导热开为h,截面横积为S.汽缸口有一厚度可忽略不的活塞开处计.缸封内闭了强压为2p0的理想体气.已知此外部境的力度时环热学温为T0,大气强压为p0,活塞的量,质为g重力加速度为.考向1单独气体2p0Sg(1)若把汽缸放置到力度...