資源簡介

第1課時(shí)　氣體的等容變化和等壓變化
(分值：100分)
選擇題1～11題，每小題7分，共77分。
對點(diǎn)題組練
題組一　氣體的等容變化
1.中醫(yī)拔罐療法在中國有著悠久的歷史，其方法是以罐為工具，將點(diǎn)燃的紙片放入一個(gè)小罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時(shí)，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會(huì)緊緊地“吸”在皮膚上，造成局部瘀血，以達(dá)到通經(jīng)活絡(luò)、行氣活血、消腫止痛、祛風(fēng)散寒等作用的療法。在剛開始的很短時(shí)間內(nèi)，火罐“吸”在皮膚上的主要原因是(　　)
火罐內(nèi)的氣體溫度不變，體積減小，壓強(qiáng)增大
火罐內(nèi)的氣體壓強(qiáng)不變，溫度降低，體積減小
火罐內(nèi)的氣體體積不變，溫度降低，壓強(qiáng)減小
火罐內(nèi)的氣體體積不變，溫度降低，壓強(qiáng)增大
2.在密封容器中裝有某種氣體，在體積不變時(shí)，溫度由50 ℃加熱到100 ℃，氣體的壓強(qiáng)變化情況是(　　)
氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍
氣體的壓強(qiáng)比原來增加了
氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?br/>氣體的壓強(qiáng)比原來增加了
3.一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的條件下，溫度由0 ℃升高到10 ℃時(shí)，其壓強(qiáng)的增量為Δp1，當(dāng)它由100 ℃升高到110 ℃時(shí)，其壓強(qiáng)的增量為Δp2，則Δp1與Δp2之比是(　　)
10∶1 373∶273
1∶1 383∶283
題組二　氣體的等壓變化
4.一定質(zhì)量的氣體在等壓變化中體積增大了，若氣體原來溫度為27 ℃，則溫度的變化是(　　)
升高了450 K 升高了150 ℃
降低了150 ℃ 降低了450 ℃
5.(多選)如圖，豎直放置、開口向上的長試管內(nèi)用水銀密閉一段氣體，若大氣壓強(qiáng)不變，管內(nèi)氣體(　　)
溫度降低，則壓強(qiáng)可能增大
溫度升高，則壓強(qiáng)可能減小
溫度降低，則壓強(qiáng)不變
溫度升高，則體積增大
6.(多選)對于一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，體積增大到原來的兩倍，則下列說法正確的是(　　)
氣體的攝氏溫度升高到原來的兩倍
氣體的熱力學(xué)溫度升高到原來的兩倍
溫度每升高1 K體積增加是原來的
體積的變化量與熱力學(xué)溫度的變化量成正比
題組三　p－T圖像和V－T圖像
7.一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A沿平行于T軸的直線變化到狀態(tài)B，然后沿過原點(diǎn)的直線由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，p－T圖像如圖所示。關(guān)于該氣體在狀態(tài)A、狀態(tài)B和狀態(tài)C時(shí)的體積VA、VB、VC的關(guān)系正確的是(　　)
VA＝VB＝VC VAVA>VB>VC VA8.(多選)如圖所示，一定質(zhì)量的氣體，從A狀態(tài)開始，經(jīng)歷了B、C狀態(tài)，最后到D狀態(tài)，下列判斷正確的是(　　)
A→B過程溫度升高，壓強(qiáng)不變
B→C過程體積不變，壓強(qiáng)變小
B→C過程體積不變，壓強(qiáng)不變
C→D過程體積變小，壓強(qiáng)變大
9.(多選)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化如圖所示，則該氣體(　　)
狀態(tài)b的壓強(qiáng)大于狀態(tài)c的壓強(qiáng)
狀態(tài)a的壓強(qiáng)小于狀態(tài)b的壓強(qiáng)
從狀態(tài)c到狀態(tài)d，體積減小
從狀態(tài)a到狀態(tài)c，溫度不變
綜合提升練
10.一定質(zhì)量的氣體，從初狀態(tài)(p0、V0、T0)先經(jīng)等壓變化使溫度上升到T0，再經(jīng)等容變化使壓強(qiáng)減小到p0，則氣體最后狀態(tài)為(　　)
p0、V0、T0 p0、V0、T0
p0、V0、T0 p0、V0、T0
11.一定質(zhì)量的氣體經(jīng)過一系列變化過程，如圖所示，下列說法正確的是(　　)
a→b過程中，氣體體積變小，溫度降低
b→c過程中，氣體溫度不變，體積變小
c→a過程中，氣體體積變小，壓強(qiáng)增大
c→a過程中，氣體壓強(qiáng)增大，體積變小
12.(11分)如圖所示，質(zhì)量M＝10 kg的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)用橫截面積S＝100 cm2的活塞封有一定質(zhì)量的氣體，活塞與汽缸壁無摩擦且不漏氣。現(xiàn)將彈簧一端固定在天花板上，另一端與活塞相連將汽缸懸起，當(dāng)活塞位于汽缸正中間時(shí)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度為27 ℃。已知大氣壓恒為p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g＝10 m/s2，忽略汽缸和活塞的厚度。求：
(1)(5分)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1；
(2)(6分)若外界溫度緩慢升高，活塞恰好靜止在汽缸缸口處時(shí)，缸內(nèi)氣體的攝氏溫度。
培優(yōu)加強(qiáng)練
13.(12分)如圖所示，豎直放置的汽缸，活塞橫截面積為S＝0.01 m2，可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)。汽缸側(cè)壁有一個(gè)小孔與裝有水銀的U形玻璃管相通，汽缸內(nèi)封閉了一段高為80 cm的氣柱(U形管內(nèi)的氣體體積不計(jì))。此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度為7 ℃，U形管內(nèi)水銀面高度差h1＝5 cm。已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105 Pa，水銀的密度ρ＝13.6×103 kg/m3，重力加速度g取10 m/s2。
(1)(6分)求活塞的質(zhì)量m；
(2)(6分)若對汽缸緩慢加熱的同時(shí)，在活塞上緩慢添加沙粒，可保持活塞的高度不變。當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度升高到37 ℃時(shí)，求U形管內(nèi)水銀面的高度差。
第1課時(shí)　氣體的等容變化和等壓變化
1.C　[在剛開始的很短時(shí)間內(nèi)，火罐內(nèi)部氣體體積不變，由于火罐導(dǎo)熱性良好，所以火罐內(nèi)氣體溫度迅速降低，根據(jù)氣體等容變化的規(guī)律＝C可知，氣體壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓的作用下火罐“吸”在皮膚上，C正確。]
2.B　[一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，由氣體等容變化的規(guī)律可得＝，其中T1＝(50＋273) K＝323 K，T2＝(100＋273) K＝373 K，所以p2＝p1，因此壓強(qiáng)比原來增加了，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。]
3.C　[由氣體等容變化的規(guī)律可知，一定質(zhì)量的氣體在體積不變的條件下為恒量，且Δp＝ΔT。溫度由0 ℃升高到10 ℃和由100 ℃升高到110 ℃，ΔT＝10 K相同，故壓強(qiáng)的增量Δp1＝Δp2，C項(xiàng)正確。]
4.B　[由＝，代入數(shù)據(jù)可知，＝，得T2＝450 K，所以升高的溫度ΔT＝150 K＝150 ℃，B正確。]
5.CD　[大氣壓不變，水銀柱的長度也不變，所以封閉氣體的壓強(qiáng)不變，氣體做等壓變化，與溫度無關(guān)，故A、B錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)＝C可知，溫度升高，則體積增大，故D正確。]
6.BD　[由＝可知，在壓強(qiáng)不變時(shí)，體積與熱力學(xué)溫度成正比，故A錯(cuò)誤，B正確；溫度每升高1 ℃即1 K，體積增加是0 ℃體積的，故C錯(cuò)誤；由＝可知，體積的變化量與熱力學(xué)溫度的變化量成正比，故D正確。]
7.B　[從A到B為等壓變化，根據(jù)＝C可知，隨著溫度的升高，體積增大，故VA8.ABD　[V－T圖像中，A與B的連線是一條過原點(diǎn)的傾斜直線，為等壓線，所以pA＝pB，溫度升高TA＜TB，選項(xiàng)A正確；由題圖可知，由B到C的過程中，體積不變，即VB＝VC，而溫度降低，即TB＞TC，由＝C可知pB＞pC，壓強(qiáng)變小，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；由題圖可知，由C到D的過程中，溫度不變，即TC ＝TD，而體積變小，即VC＞VD，由pV＝C可知pC＜pD，壓強(qiáng)變大，選項(xiàng)D正確。]
9.AB　[分別過abcd四個(gè)點(diǎn)作出等壓線，如圖所示。保持溫度不變，體積越大，則壓強(qiáng)越小，可知，在V－T圖像中，圖線斜率越大，壓強(qiáng)越小，所以pa10.B　[由氣體等壓變化的規(guī)律有＝，可得V2＝V0，再由氣體等容變化的規(guī)律有＝，可得T3＝T0，所以B正確。]
11.A　[a→b過程中氣體的壓強(qiáng)保持不變，根據(jù)氣體等壓變化的規(guī)律＝C可知?dú)怏w溫度降低，體積變小，故A正確；b→c過程中，氣體溫度不變，根據(jù)氣體等溫變化的規(guī)律pV＝C可知壓強(qiáng)減小，體積增大，故B錯(cuò)誤；c→a過程中，由圖可知ac連線的延長線過原點(diǎn)，則氣體發(fā)生等容變化，體積不變，壓強(qiáng)增大，故C、D錯(cuò)誤。]
12.(1)9×104 Pa　(2)327 ℃
解析　(1)以汽缸為研究對象，列受力平衡方程有p1S＋Mg＝p0S
解得p1＝9×104 Pa。
(2)外界溫度緩慢升高的過程中，缸內(nèi)氣體為等壓變化
在這一過程中對缸內(nèi)氣體，有＝
其中T1＝(27＋273) K＝300 K
所以T2＝2T1＝600 K
故t2＝(600－273) ℃＝327 ℃。
13.(1)6.8 kg　(2)13.4 cm
解析　(1)對活塞有p0S＋mg＝p1S
以左管液面為研究對象有p1＝p0＋ρgh1
解得m＝ρh1S＝6.8 kg。
(2)活塞位置不變，汽缸內(nèi)氣體做等容變化，當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度升高到37 ℃時(shí)，設(shè)U形管內(nèi)水銀面的高度差h2，由氣體等容變化的規(guī)律有＝
其中T1＝(7＋273) K＝280 K
T2＝(37＋273) K＝310 K
p2＝p0＋pgh2
代入數(shù)據(jù)解得h2＝13.4 cm。5　氣體的等容變化和等壓變化
第1課時(shí)　氣體的等容變化和等壓變化
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.知道什么是氣體的等壓變化和等容變化。2.掌握氣體等壓變化規(guī)律和等容變化規(guī)律的內(nèi)容、表達(dá)式及適用條件，并能用兩規(guī)律處理有關(guān)的氣體問題。3.知道V－T圖像和p－T圖像及其物理意義。
知識點(diǎn)一　氣體的等容變化
1.氣體的等容變化
一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)隨溫度變化的過程。
2.氣體等容變化的規(guī)律
(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成________。
(2)表達(dá)式：＝常量(C)或＝________。
(3)氣體等容變化的規(guī)律及推論
表示一定質(zhì)量的某種氣體從初狀態(tài)(p、T)開始發(fā)生等容變化，其壓強(qiáng)的變化量Δp與熱力學(xué)溫度的變化量ΔT成正比。
(4)適用條件：氣體的________和________不變。
【思考】
1.為什么擰上蓋的水杯(內(nèi)盛半杯熱水)放置一段時(shí)間后很難打開杯蓋？
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2.打足氣的自行車在烈日下曝曬，常常會(huì)爆胎，原因是什么？
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例1 如圖所示，圓柱形汽缸倒置在水平地面上，汽缸內(nèi)部封有一定質(zhì)量的氣體。已知汽缸質(zhì)量為10 kg，缸壁厚度不計(jì)，活塞質(zhì)量為5 kg，其橫截面積為50 cm2，所有摩擦不計(jì)。當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為27 ℃時(shí)，活塞剛好與地面接觸，但對地面無壓力(已知大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g＝10 m/s2，攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的關(guān)系為T＝t＋273 K)。求：
(1)此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)；
(2)現(xiàn)使汽缸內(nèi)氣體溫度升高，當(dāng)汽缸恰對地面無壓力時(shí)，缸內(nèi)氣體溫度為多少攝氏度？
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利用氣體等容變化規(guī)律解題的一般步驟
(1)確定研究對象，即被封閉的一定質(zhì)量的氣體。
(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時(shí)是否符合定律成立的條件，即是否是質(zhì)量和體積保持不變。
(3)確定初、末兩個(gè)狀態(tài)的溫度、壓強(qiáng)。
(4)按氣體等容變化的規(guī)律列式求解，并對結(jié)果進(jìn)行討論。
訓(xùn)練1 導(dǎo)熱性能良好的汽缸內(nèi)壁頂部有一固定卡環(huán)，卡環(huán)到汽缸底部高度為20 cm，一個(gè)質(zhì)量為1 kg的活塞將汽缸內(nèi)氣體封閉，汽缸內(nèi)壁光滑，活塞與汽缸內(nèi)壁氣密性好，靜止時(shí)，活塞與卡環(huán)接觸，已知大氣壓強(qiáng)為1×105 Pa，環(huán)境溫度為300 K，當(dāng)環(huán)境溫度降為280 K時(shí)，卡環(huán)對活塞的壓力剛好為零，重力加速度取10 m/s2，活塞的橫截面積為5 cm2，不計(jì)活塞的厚度，求：
(1)開始時(shí)，卡環(huán)對活塞的壓力；
(2)當(dāng)環(huán)境溫度為280 K時(shí)，在活塞上放一個(gè)質(zhì)量為2 kg的重物，當(dāng)活塞穩(wěn)定時(shí)，活塞離缸底的距離。
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知識點(diǎn)二　氣體的等壓變化
如圖用紅色液柱封閉燒瓶內(nèi)的氣體，雙手捂燒瓶時(shí)，紅色液柱怎樣移動(dòng)？為什么？
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1.氣體的等壓變化
一定質(zhì)量的某種氣體，在________不變時(shí)，體積隨溫度變化的過程。
2.氣體等壓變化的規(guī)律
(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積V與熱力學(xué)溫度T成________________________________________________________。
(2)表達(dá)式：＝常量(C)或＝___________________________________。
(3)氣體等壓變化的規(guī)律及推論
表示一定質(zhì)量的某種氣體從初狀態(tài)(V、T)開始發(fā)生等壓變化，其體積的變化量ΔV與熱力學(xué)溫度的變化量ΔT成正比。
(4)適用條件：氣體的________和________不變。
【思考】
1.一定質(zhì)量的某種氣體發(fā)生等壓變化時(shí)，體積與攝氏溫度是正比關(guān)系嗎？
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2.如圖所示，相傳三國時(shí)期著名的軍事家、政治家諸葛亮被困于平陽，無法派兵出城求救。就在此關(guān)鍵時(shí)刻，諸葛亮發(fā)明了一種可以升空的信號燈——孔明燈，并成功進(jìn)行了信息聯(lián)絡(luò)，最后順利脫險(xiǎn)。
探究：孔明燈能夠升空的原理是什么？
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例2 如圖所示為一簡易火災(zāi)報(bào)警裝置，其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當(dāng)溫度升高時(shí)，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警的響聲。27 ℃時(shí)，被封閉的理想氣體氣柱長L1為20 cm，水銀柱上表面與導(dǎo)線下端的距離L2為5 cm。問：
(1)當(dāng)溫度變化時(shí)，封閉氣柱的壓強(qiáng)是否變化？(水銀不會(huì)溢出試管)
(2)當(dāng)溫度達(dá)到多少攝氏度時(shí)，報(bào)警器會(huì)報(bào)警？
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應(yīng)用氣體等壓變化規(guī)律解題的一般步驟
(1)確定研究對象，即被封閉的一定質(zhì)量的氣體。
(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時(shí)是否符合定律的適用條件：質(zhì)量一定，壓強(qiáng)不變。
(3)確定初、末兩個(gè)狀態(tài)的溫度、體積。
(4)根據(jù)等壓變化規(guī)律列式。
(5)求解結(jié)果并分析、檢驗(yàn)。
訓(xùn)練2 如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體被輕質(zhì)絕熱活塞封閉在粗細(xì)均勻的絕熱汽缸下部a內(nèi)，汽缸頂端有一絕熱閥門K，汽缸底部接有電熱絲E，汽缸的總高度h＝90 cm，a缸內(nèi)被封閉氣體初始
溫度t1＝27 ℃，活塞與底部的距離h1＝60 cm，活塞和汽缸間的摩擦不計(jì)。若閥門K始終打開，電熱絲通電一段時(shí)間，穩(wěn)定后活塞與底部的距離h2＝66 cm，關(guān)于上述變化過程，下列說法正確的是(　　)
A.b汽缸中逸出的氣體占原b汽缸中氣體的
B.a汽缸中的氣體吸收熱量，壓強(qiáng)增大
C.穩(wěn)定后，a汽缸內(nèi)的氣體溫度為50 ℃
D.穩(wěn)定后，a汽缸內(nèi)的氣體溫度為57 ℃
知識點(diǎn)三　p－T圖像和V－T圖像
1.p－T圖像和p－t圖像
(1)p－T圖像：氣體的壓強(qiáng)p和熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖線是過原點(diǎn)的傾斜直線，如圖甲所示，且V1＜V2，即體積越大，斜率越小。
(2)p－t圖像：壓強(qiáng)p與攝氏溫度t是一次函數(shù)關(guān)系，不是簡單的正比例關(guān)系，如圖乙所示，等容線是一條延長線通過橫軸上－273.15 ℃的傾斜直線，且斜率越大，體積越小。圖像縱軸的截距p0是氣體在0 ℃時(shí)的壓強(qiáng)。
2.V－T圖像和V－t圖像
(1)V－T圖像：氣體的體積V隨熱力學(xué)溫度T變化的圖線是過原點(diǎn)的傾斜直線，如圖甲所示，且p1＜p2，即斜率越小，壓強(qiáng)越大。
(2)V－t圖像：體積V與攝氏溫度t是一次函數(shù)關(guān)系，不是簡單的正比例關(guān)系，如圖乙所示，等壓線是一條延長線通過橫軸上－273.15 ℃的傾斜直線，且斜率越大，壓強(qiáng)越小，圖像縱軸的截距V0是氣體在0 ℃時(shí)的體積。
3.對于p－T圖像與V－T圖像的注意事項(xiàng)
(1)首先要明確是p－T圖像還是V－T圖像。
(2)不是熱力學(xué)溫標(biāo)的先轉(zhuǎn)換為熱力學(xué)溫標(biāo)。
(3)解決問題時(shí)要將圖像與實(shí)際情況相結(jié)合。
例3 如圖所示，一向右開口的汽缸放置在水平地面上，活塞可無摩擦移動(dòng)且不漏氣，汽缸中間位置有小擋板。初始時(shí)，外界大氣壓為p0，活塞緊壓小擋板處，現(xiàn)緩慢升高缸內(nèi)氣體溫度，則下列p－T圖像能正確反應(yīng)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化情況的是(　　)
聽課筆記______________________________________________________
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總結(jié)提升　p－T圖像與V－T圖像的比較
不同點(diǎn) 圖像
縱坐標(biāo) 壓強(qiáng)p 體積V
斜率意義 氣體質(zhì)量一定時(shí)，p＝·T，斜率k＝，斜率越大，體積越小，有V4＜V3＜V2＜V1 氣體質(zhì)量一定時(shí)，V＝·T，斜率k＝，斜率越大，壓強(qiáng)越小，有p4＜p3＜p2＜p1
相同點(diǎn) (1)都是一條通過原點(diǎn)的傾斜直線 (2)橫坐標(biāo)都是熱力學(xué)溫度T (3)都是斜率越大，氣體的另外一個(gè)狀態(tài)參量越小
訓(xùn)練3 如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B到狀態(tài)C的V－T圖像，由圖像可知(　　)
A.pA＞pB 　　 B.pC＜pB
C.VA＜VB 　　　 D.TA＜TB
隨堂對點(diǎn)自測
1.(氣體的等容變化)某同學(xué)家一臺新電冰箱能顯示冷藏室內(nèi)的溫度，存放食物之前該同學(xué)進(jìn)行試通電，該同學(xué)將打開的冰箱密封門關(guān)閉并給冰箱通電。若大氣壓為1.0×105 Pa，剛通電時(shí)顯示溫度為27 ℃，通電一段時(shí)間后顯示溫度為7 ℃，則此時(shí)密封的冷藏室中氣體的壓強(qiáng)是(　　)
A.0.26×105 Pa B.0.93×105 Pa
C.1.07×105 Pa D.3.86×105 Pa
2.(氣體的等壓變化)如圖所示，一導(dǎo)熱性良好的汽缸內(nèi)用活塞封住一定量的氣體(不計(jì)活塞與汽缸壁間的摩擦)，溫度緩慢升高時(shí)，改變的量有(　　)
A.活塞高度h B.汽缸高度H
C.氣體壓強(qiáng)p D.彈簧長度L
3.(p－T圖像和V－T圖像)(多選)一定質(zhì)量的某種氣體自狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)C變化到狀態(tài)B，這一過程如圖所示，則(　　)
A.在過程AC中，氣體的壓強(qiáng)不斷變大
B.在過程CB中，氣體的壓強(qiáng)不斷變小
C.在狀態(tài)A時(shí)，氣體的壓強(qiáng)最大
D.在狀態(tài)B時(shí)，氣體的壓強(qiáng)最大
4.(氣體等容變化和等壓變化的綜合應(yīng)用)如圖所示，上端開口的光滑圓柱形汽缸豎直放置，橫截面積為40 cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的物體A封閉在汽缸內(nèi)。在汽缸內(nèi)距缸底60 cm處設(shè)有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動(dòng)。開始時(shí)活塞放在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0(p0＝1.0×105 Pa為大氣壓強(qiáng))，溫度為300 K。現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度為330 K時(shí)，活塞恰好離開a、b；當(dāng)溫度為360 K時(shí)，活塞上升了4 cm。g取10 m/s2，求：
(1)活塞的質(zhì)量；
(2)物體A的體積。
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第1課時(shí)　氣體的等容變化和等壓變化
知識點(diǎn)一
2.(1)正比　(2)　(4)質(zhì)量　體積
[思考]
1.提示　放置一段時(shí)間后，杯內(nèi)的空氣溫度降低，壓強(qiáng)減小，外界的大氣壓強(qiáng)大于杯內(nèi)空氣壓強(qiáng)，所以杯蓋很難打開。
2.提示　車胎在烈日下曝曬，胎內(nèi)的氣體溫度升高，氣體的壓強(qiáng)增大，把車胎脹破。
例1 (1)9.0×104 Pa　(2)127 ℃
解析　(1)當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為27 ℃時(shí)，活塞剛好與地面接觸，但對地面無壓力，設(shè)此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為p1，對活塞由平衡條件可得p0S＝p1S＋mg，解得p1＝9.0×104 Pa。
(2)現(xiàn)使汽缸內(nèi)氣體溫度升高，當(dāng)汽缸恰對地面無壓力時(shí)，設(shè)此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為p2，溫度為T2，對汽缸由平衡條件可得p0S＋Mg＝p2S，解得p2＝1.2×105 Pa
已知T1＝300 K，對汽缸內(nèi)氣體，由氣體等容變化的規(guī)律可得
＝
聯(lián)立可得T2＝400 K，即t2＝127 ℃。
訓(xùn)練1 (1) N　(2)15 cm
解析　(1)設(shè)開始時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1，卡環(huán)對活塞的壓力為F，當(dāng)環(huán)境溫度降為280 K時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)
p2＝p0＋＝1.2×105 Pa
氣體發(fā)生等容變化，則＝
解得p1＝×105 Pa
開始時(shí)對活塞受力分析有F＋p0S＋mg＝p1S
解得F＝ N。
(2)設(shè)活塞穩(wěn)定時(shí)離缸底的距離為h，在活塞上加上重物，最后穩(wěn)定時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)
p3＝p0＋＝1.6×105 Pa
氣體發(fā)生等溫變化，則p2HS＝p3hS
解得h＝15 cm。
知識點(diǎn)二
導(dǎo)學(xué)　提示　紅色液柱向上移動(dòng)。燒瓶內(nèi)的氣體的壓強(qiáng)保持不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，體積增加，紅色液體向外移動(dòng)。
知識梳理
1.壓強(qiáng)　2.(1)正比　　(4)質(zhì)量　壓強(qiáng)
[思考]
1.提示　不是正比關(guān)系，是一次函數(shù)關(guān)系。
2.提示　孔明燈是利用火焰的熱量使容器內(nèi)的氣體等壓膨脹，使部分氣體從孔明燈內(nèi)溢出，進(jìn)而使孔明燈內(nèi)氣體的質(zhì)量減小。當(dāng)大氣對孔明燈的浮力恰好等于孔明燈的重力時(shí)，即達(dá)到孔明燈升空的臨界條件，若氣體繼續(xù)升溫，孔明燈就能升空了。
例2 (1)不變　(2)102 ℃
解析　(1)封閉氣柱的壓強(qiáng)為p＝p0＋ρgh，當(dāng)溫度變化時(shí)，p0與h均不變，故封閉氣柱的壓強(qiáng)不變。
(2)設(shè)試管橫截面積為S，對水銀封閉的氣柱，
初狀態(tài)V1＝L1S＝20 cm·S
T1＝(273＋27)K＝300 K
末狀態(tài)V2＝(L1＋L2)S＝25 cm·S
T2＝273 K＋t2
由氣體等壓變化的規(guī)律得＝
代入數(shù)據(jù)解得t2＝102 ℃。
訓(xùn)練2 D　[由題意可知，原b汽缸的高度h1′＝h－h(huán)1＝30 cm，當(dāng)a汽缸穩(wěn)定后活塞與底部的距離h2＝66 cm，此時(shí)b汽缸的高度h2′＝h－h(huán)2＝24 cm，設(shè)S為活塞的橫截面積，則b汽缸中逸出的氣體占原b汽缸中氣體為＝，故A錯(cuò)誤；由于K始終打開，a汽缸中的氣體的壓強(qiáng)不變，由氣體等壓變化的規(guī)律可得＝，又V1＝h1S，V2＝h2S，代入數(shù)值求得t2＝57 ℃，故B、C錯(cuò)誤，D正確。]
知識點(diǎn)三
例3 B　[在p－T圖像中，開始一段時(shí)間內(nèi)，隨著溫度的升高，氣體發(fā)生等容變化，即＝恒量，圖像為一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線；當(dāng)壓強(qiáng)增加到內(nèi)、外壓強(qiáng)相等時(shí)，溫度再升高，活塞將向右移動(dòng)，氣體發(fā)生等壓變化，圖像是一條平行于T軸的直線，B正確。]
訓(xùn)練3 D　[由V－T圖像可以看出由A→B是等容過程，TB＞TA，故pB＞pA，A、C錯(cuò)誤，D正確；由B→C為等壓過程，pB＝pC，B錯(cuò)誤。]
隨堂對點(diǎn)自測
1.B　[冷藏室氣體的初狀態(tài)T1＝(273＋27) K＝300 K，p1＝1.0×105 Pa，末狀態(tài)T2＝(273＋7) K＝280 K，設(shè)此時(shí)冷藏室內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p2，此過程氣體體積不變，根據(jù)＝，代入數(shù)據(jù)得p2≈0.93×105 Pa，故B正確。]
2.B　[以汽缸和活塞整體為研究對象，由受力平衡知彈簧彈力大小等于汽缸和活塞整體的總重力，故L、h不變，設(shè)汽缸的重力為G1，則封閉氣體的壓強(qiáng)p＝p0－，保持不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，由氣體等壓變化的規(guī)律知?dú)怏w體積增大，H將減小，故B項(xiàng)正確。]
3.AD　[氣體在過程A→C中發(fā)生等溫變化，由pV＝C(恒量)可知，體積減小，壓強(qiáng)增大，故A正確；在C→B變化過程中發(fā)生等容變化，由＝C(恒量)可知，溫度升高，壓強(qiáng)增大，故B錯(cuò)誤；在A→C→B過程中氣體的壓強(qiáng)始終增大，所以氣體在狀態(tài)B時(shí)的壓強(qiáng)最大，故C錯(cuò)誤，D正確。]
4.(1)4 kg　(2)640 cm3
解析　(1)設(shè)物體A的體積為ΔV，溫度由300 K升高為330 K的過程
初狀態(tài)T1＝300 K，p1＝1.0×105 Pa
末狀態(tài)T2＝330 K
p2＝ Pa
由氣體等容變化的規(guī)律有＝
代入數(shù)據(jù)得m＝4 kg。
(2)溫度由330 K升高到360 K的過程，
初狀態(tài)T2＝330 K，V2＝(60×40－ΔV)cm3
末狀態(tài)T3＝360 K，p3＝p2，V3＝(64×40－ΔV) cm3
由氣體等壓變化的規(guī)律有＝
代入數(shù)據(jù)得ΔV＝640 cm3。(共53張PPT)
5　氣體的等容變化和等壓變化
第1課時(shí)　氣體的等容變化和等壓變化
第二章 固體、液體和氣體
1.知道什么是氣體的等壓變化和等容變化。2.掌握氣體等壓變化規(guī)律和等容變化規(guī)律的內(nèi)容、表達(dá)式及適用條件，并能用兩規(guī)律處理有關(guān)的氣體問題。3.知道V－T圖像和p－T圖像及其物理意義。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
知識點(diǎn)
01
隨堂對點(diǎn)自測
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
知識點(diǎn)
1
知識點(diǎn)二　氣體的等壓變化
知識點(diǎn)一　氣體的等容變化
知識點(diǎn)三　 p－T 圖像和V－T圖像
知識點(diǎn)一　氣體的等容變化
1.氣體的等容變化
一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)隨溫度變化的過程。
2.氣體等容變化的規(guī)律
(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成______。
(3)氣體等容變化的規(guī)律及推論
表示一定質(zhì)量的某種氣體從初狀態(tài)(p、T)開始發(fā)生等容變化，其壓強(qiáng)的變化量Δp與熱力學(xué)溫度的變化量ΔT成正比。
(4)適用條件：氣體的______和______不變。
正比
質(zhì)量
體積
【思考】
1.為什么擰上蓋的水杯(內(nèi)盛半杯熱水)放置一段時(shí)間后很難打開杯蓋？
提示　放置一段時(shí)間后，杯內(nèi)的空氣溫度降低，壓強(qiáng)減小，外界的大氣壓強(qiáng)大于杯內(nèi)空氣壓強(qiáng)，所以杯蓋很難打開。
2.打足氣的自行車在烈日下曝曬，常常會(huì)爆胎，原因是什么？
提示　車胎在烈日下曝曬，胎內(nèi)的氣體溫度升高，氣體的壓強(qiáng)增大，把車胎脹破。
例1 如圖所示，圓柱形汽缸倒置在水平地面上，汽缸內(nèi)部封有一定質(zhì)量的氣體。已知汽缸質(zhì)量為10 kg，缸壁厚度不計(jì)，活塞質(zhì)量為5 kg，其橫截面積為50 cm2，所有摩擦不計(jì)。當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為27 ℃時(shí)，活塞剛好與地面接觸，但對地面無壓力(已知大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g＝10 m/s2，攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的關(guān)系為T＝t＋273 K)。求：
(1)此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)；
(2)現(xiàn)使汽缸內(nèi)氣體溫度升高，當(dāng)汽缸恰對地面無壓力時(shí)，缸內(nèi)氣體溫度為多少攝氏度？
解析　(1)當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為27 ℃時(shí)，活塞剛好與地面接觸，但對地面無壓力，設(shè)此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為p1，對活塞由平衡條件可得p0S＝p1S＋mg，解得
p1＝9.0×104 Pa。
(2)現(xiàn)使汽缸內(nèi)氣體溫度升高，當(dāng)汽缸恰對地面無壓力時(shí)，設(shè)此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為p2，溫度為T2，對汽缸由平衡條件可得p0S＋Mg＝p2S，解得
p2＝1.2×105 Pa
答案　(1)9.0×104 Pa　(2)127 ℃
利用氣體等容變化規(guī)律解題的一般步驟
(1)確定研究對象，即被封閉的一定質(zhì)量的氣體。
(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時(shí)是否符合定律成立的條件，即是否是質(zhì)量和體積保持不變。
(3)確定初、末兩個(gè)狀態(tài)的溫度、壓強(qiáng)。
(4)按氣體等容變化的規(guī)律列式求解，并對結(jié)果進(jìn)行討論。
訓(xùn)練1 導(dǎo)熱性能良好的汽缸內(nèi)壁頂部有一固定卡環(huán)，卡環(huán)到汽缸底部高度為20 cm，一個(gè)質(zhì)量為1 kg的活塞將汽缸內(nèi)氣體封閉，汽缸內(nèi)壁光滑，活塞與汽缸內(nèi)壁氣密性好，靜止時(shí)，活塞與卡環(huán)接觸，已知大氣壓強(qiáng)為1×105 Pa，環(huán)境溫度為300 K，當(dāng)環(huán)境溫度降為280 K時(shí)，卡環(huán)對活塞的壓力剛好為零，重力加速度取10 m/s2，活塞的橫截面積為5 cm2，不計(jì)活塞的厚度，求：
(1)開始時(shí)，卡環(huán)對活塞的壓力；
(2)當(dāng)環(huán)境溫度為280 K時(shí)，在活塞上放一個(gè)質(zhì)量為2 kg的重物，當(dāng)活塞穩(wěn)定時(shí)，活塞離缸底的距離。
知識點(diǎn)二　氣體的等壓變化
如圖用紅色液柱封閉燒瓶內(nèi)的氣體，雙手捂燒瓶時(shí)，紅色液柱怎樣移動(dòng)？為什么？
提示　紅色液柱向上移動(dòng)。燒瓶內(nèi)的氣體的壓強(qiáng)保持不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，體積增加，紅色液體向外移動(dòng)。
1.氣體的等壓變化
一定質(zhì)量的某種氣體，在______不變時(shí)，體積隨溫度變化的過程。
壓強(qiáng)
2.氣體等壓變化的規(guī)律
(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積V與熱力學(xué)溫度T成______。
(3)氣體等壓變化的規(guī)律及推論
正比
表示一定質(zhì)量的某種氣體從初狀態(tài)(V、T)開始發(fā)生等壓變化，其體積的變化量ΔV與熱力學(xué)溫度的變化量ΔT成正比。
(4)適用條件：氣體的______和______不變。
質(zhì)量
壓強(qiáng)
【思考】
1.一定質(zhì)量的某種氣體發(fā)生等壓變化時(shí)，體積與攝氏溫度是正比關(guān)系嗎？
提示　不是正比關(guān)系，是一次函數(shù)關(guān)系。
2.如圖所示，相傳三國時(shí)期著名的軍事家、政治家諸葛亮被困于平陽，無法派兵出城求救。就在此關(guān)鍵時(shí)刻，諸葛亮發(fā)明了一種可以升空的信號燈——孔明燈，并成功進(jìn)行了信息聯(lián)絡(luò)，最后順利脫險(xiǎn)。
探究：孔明燈能夠升空的原理是什么？
提示　孔明燈是利用火焰的熱量使容器內(nèi)的氣體等壓膨脹，使部分氣體從孔明燈內(nèi)溢出，進(jìn)而使孔明燈內(nèi)氣體的質(zhì)量減小。當(dāng)大氣對孔明燈的浮力恰好等于孔明燈的重力時(shí)，即達(dá)到孔明燈升空的臨界條件，若氣體繼續(xù)升溫，孔明燈就能升空了。
例2 如圖所示為一簡易火災(zāi)報(bào)警裝置，其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當(dāng)溫度升高時(shí)，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警的響聲。27 ℃時(shí)，被封閉的理想氣體氣柱長L1為20 cm，水銀柱上表面與導(dǎo)線下端的距離L2為5 cm。問：
(1)當(dāng)溫度變化時(shí)，封閉氣柱的壓強(qiáng)是否變化？(水銀不會(huì)溢出試管)
解析　封閉氣柱的壓強(qiáng)為p＝p0＋ρgh，當(dāng)溫度變化時(shí)，p0與h均不變，故封閉氣柱的壓強(qiáng)不變。
答案　不變　
解析　設(shè)試管橫截面積為S，對水銀封閉的氣柱，
初狀態(tài)V1＝L1S＝20 cm·S
T1＝(273＋27)K＝300 K
末狀態(tài)V2＝(L1＋L2)S＝25 cm·S
T2＝273 K＋t2
答案　102 ℃
(2)當(dāng)溫度達(dá)到多少攝氏度時(shí)，報(bào)警器會(huì)報(bào)警？
應(yīng)用氣體等壓變化規(guī)律解題的一般步驟
(1)確定研究對象，即被封閉的一定質(zhì)量的氣體。
(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時(shí)是否符合定律的適用條件：質(zhì)量一定，壓強(qiáng)不變。
(3)確定初、末兩個(gè)狀態(tài)的溫度、體積。
(4)根據(jù)等壓變化規(guī)律列式。
(5)求解結(jié)果并分析、檢驗(yàn)。
D
訓(xùn)練2 如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體被輕質(zhì)絕熱活塞封閉在粗細(xì)均勻的絕熱汽缸下部a內(nèi)，汽缸頂端有一絕熱閥門K，汽缸底部接有電熱絲E，汽缸的總高度h＝90 cm，a缸內(nèi)被封閉氣體初始溫度t1＝27 ℃，活塞與底部的距離h1＝60 cm，活塞和汽缸間的摩擦不計(jì)。若閥門K始終打開，電熱絲通電一段時(shí)間，穩(wěn)定后活塞與底部的距離h2＝66 cm，關(guān)于上述變化過程，下列說法正確的是(　　)
知識點(diǎn)三　p－T 圖像和V－T 圖像
1.p－T圖像和p－t圖像
(1)p－T圖像：氣體的壓強(qiáng)p和熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖線是過原點(diǎn)的傾斜直線，如圖甲所示，且V1＜V2，即體積越大，斜率越小。
(2)p－t圖像：壓強(qiáng)p與攝氏溫度t是一次函數(shù)關(guān)系，不是簡單的正比例關(guān)系，如圖乙所示，等容線是一條延長線通過橫軸上－273.15 ℃的傾斜直線，且斜率越大，體積越小。圖像縱軸的截距p0是氣體在0 ℃時(shí)的壓強(qiáng)。
2.V－T圖像和V－t圖像
(1)V－T圖像：氣體的體積V隨熱力學(xué)溫度T變化的圖線是過原點(diǎn)的傾斜直線，如圖甲所示，且p1＜p2，即斜率越小，壓強(qiáng)越大。
(2)V－t圖像：體積V與攝氏溫度t是一次函數(shù)關(guān)系，不是簡單的正比例關(guān)系，如圖乙所示，等壓線是一條延長線通過橫軸上－273.15 ℃的傾斜直線，且斜率越大，壓強(qiáng)越小，圖像縱軸的截距V0是氣體在0 ℃時(shí)的體積。
3.對于p－T圖像與V－T圖像的注意事項(xiàng)
(1)首先要明確是p－T圖像還是V－T圖像。
(2)不是熱力學(xué)溫標(biāo)的先轉(zhuǎn)換為熱力學(xué)溫標(biāo)。
(3)解決問題時(shí)要將圖像與實(shí)際情況相結(jié)合。
B
例3 如圖所示，一向右開口的汽缸放置在水平地面上，活塞可無摩擦移動(dòng)且不漏氣，汽缸中間位置有小擋板。初始時(shí)，外界大氣壓為p0，活塞緊壓小擋板處，現(xiàn)緩慢升高缸內(nèi)氣體溫度，則下列p－T圖像能正確反應(yīng)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化情況的是(　　)
總結(jié)提升　p－T圖像與V－T圖像的比較
D
訓(xùn)練3 如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B到狀態(tài)C的V－T圖像，由圖像可知(　　)
A.pA＞pB 　　 B.pC＜pB
C.VA＜VB 　　 D.TA＜TB
解析　由V－T圖像可以看出由A→B是等容過程，TB＞TA，故pB＞pA，A、C錯(cuò)誤，D正確；由B→C為等壓過程，pB＝pC，B錯(cuò)誤。
隨堂對點(diǎn)自測
2
B
1.(氣體的等容變化)某同學(xué)家一臺新電冰箱能顯示冷藏室內(nèi)的溫度，存放食物之前該同學(xué)進(jìn)行試通電，該同學(xué)將打開的冰箱密封門關(guān)閉并給冰箱通電。若大氣壓為1.0×105 Pa，剛通電時(shí)顯示溫度為27 ℃，通電一段時(shí)間后顯示溫度為7 ℃，則此時(shí)密封的冷藏室中氣體的壓強(qiáng)是(　　)
A.0.26×105 Pa B.0.93×105 Pa
C.1.07×105 Pa D.3.86×105 Pa
B
2.(氣體的等壓變化)如圖所示，一導(dǎo)熱性良好的汽缸內(nèi)用活塞封住一定量的氣體(不計(jì)活塞與汽缸壁間的摩擦)，溫度緩慢升高時(shí)，改變的量有(　　)
A.活塞高度h B.汽缸高度H
C.氣體壓強(qiáng)p D.彈簧長度L
AD
3.(p－T圖像和V－T圖像)(多選)一定質(zhì)量的某種氣體自狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)C變化到狀態(tài)B，這一過程如圖所示，則(　　)
A.在過程AC中，氣體的壓強(qiáng)不斷變大
B.在過程CB中，氣體的壓強(qiáng)不斷變小
C.在狀態(tài)A時(shí)，氣體的壓強(qiáng)最大
D.在狀態(tài)B時(shí)，氣體的壓強(qiáng)最大
4.(氣體等容變化和等壓變化的綜合應(yīng)用)如圖所示，上端開口的光滑圓柱形汽缸豎直放置，橫截面積為40 cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的物體A封閉在汽缸內(nèi)。在汽缸內(nèi)距缸底60 cm處設(shè)有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動(dòng)。開始時(shí)活塞放在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0(p0＝1.0×105 Pa為大氣壓強(qiáng))，溫度為300 K。現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度為330 K時(shí)，活塞恰好離開a、b；當(dāng)溫度為360 K時(shí)，活塞上升了4 cm。g取10 m/s2，求：
(1)活塞的質(zhì)量；
(2)物體A的體積。
答案　(1)4 kg　(2)640 cm3
解析　(1)設(shè)物體A的體積為ΔV，溫度由300 K升高為330 K的過程
初狀態(tài)T1＝300 K，p1＝1.0×105 Pa
末狀態(tài)T2＝330 K
課后鞏固訓(xùn)練
3
C
題組一　氣體的等容變化
1.中醫(yī)拔罐療法在中國有著悠久的歷史，其方法是以罐為工具，將點(diǎn)燃的紙片放入一個(gè)小罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時(shí)，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會(huì)緊緊地“吸”在皮膚上，造成局部瘀血，以達(dá)到通經(jīng)活絡(luò)、行氣活血、消腫止痛、祛風(fēng)散寒等作用的療法。在剛開始的很短時(shí)間內(nèi)，火罐“吸”在皮膚上的主要原因是(　　)
A.火罐內(nèi)的氣體溫度不變，體積減小，壓強(qiáng)增大
B.火罐內(nèi)的氣體壓強(qiáng)不變，溫度降低，體積減小
C.火罐內(nèi)的氣體體積不變，溫度降低，壓強(qiáng)減小
D.火罐內(nèi)的氣體體積不變，溫度降低，壓強(qiáng)增大
對點(diǎn)題組練
B
C
3.一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的條件下，溫度由0 ℃升高到10 ℃時(shí)，其壓強(qiáng)的增量為Δp1，當(dāng)它由100 ℃升高到110 ℃時(shí)，其壓強(qiáng)的增量為Δp2，則Δp1與Δp2之比是(　　)
A.10∶1 B.373∶273 C.1∶1 D.383∶283
B
CD
5.(多選)如圖，豎直放置、開口向上的長試管內(nèi)用水銀密閉一段氣體，若大氣壓強(qiáng)不變，管內(nèi)氣體(　　)
A.溫度降低，則壓強(qiáng)可能增大 B.溫度升高，則壓強(qiáng)可能減小
C.溫度降低，則壓強(qiáng)不變 D.溫度升高，則體積增大
BD
B
題組三　p－T圖像和V－T圖像
7.一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A沿平行于T軸的直線變化到狀態(tài)B，然后沿過原點(diǎn)的直線由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，p－T圖像如圖所示。關(guān)于該氣體在狀態(tài)A、狀態(tài)B和狀態(tài)C時(shí)的體積VA、VB、VC的關(guān)系正確的是(　　)
A.VA＝VB＝VC B.VAC.VA>VB>VC D.VAABD
8.(多選)如圖所示，一定質(zhì)量的氣體，從A狀態(tài)開始，經(jīng)歷了B、C狀態(tài)，最后到D狀態(tài)，下列判斷正確的是(　　 )
A.A→B過程溫度升高，壓強(qiáng)不變
B.B→C過程體積不變，壓強(qiáng)變小
C.B→C過程體積不變，壓強(qiáng)不變
D.C→D過程體積變小，壓強(qiáng)變大
AB
9.(多選)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化如圖所示，則該氣體(　　)
A.狀態(tài)b的壓強(qiáng)大于狀態(tài)c的壓強(qiáng)
B.狀態(tài)a的壓強(qiáng)小于狀態(tài)b的壓強(qiáng)
C.從狀態(tài)c到狀態(tài)d，體積減小
D.從狀態(tài)a到狀態(tài)c，溫度不變
解析　分別過abcd四個(gè)點(diǎn)作出等壓線，如圖所示。保持溫度不變，體積越大，則壓強(qiáng)越小，可知，在V－T圖像中，圖線斜率越大，壓強(qiáng)越小，所以paB
A
11.一定質(zhì)量的氣體經(jīng)過一系列變化過程，如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A.a→b過程中，氣體體積變小，溫度降低
B.b→c過程中，氣體溫度不變，體積變小
C.c→a過程中，氣體體積變小，壓強(qiáng)增大
D.c→a過程中，氣體壓強(qiáng)增大，體積變小
12.如圖所示，質(zhì)量M＝10 kg的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)用橫截面積S＝100 cm2的活塞封有一定質(zhì)量的氣體，活塞與汽缸壁無摩擦且不漏氣。現(xiàn)將彈簧一端固定在天花板上，另一端與活塞相連將汽缸懸起，當(dāng)活塞位于汽缸正中間時(shí)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度為27 ℃。已知
大氣壓恒為p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g＝10 m/s2，忽略汽缸和活塞的厚度。求：
(1)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1；
(2)若外界溫度緩慢升高，活塞恰好靜止在汽缸缸口處時(shí)，缸內(nèi)氣體的攝氏溫度。
答案　(1)9×104 Pa　(2)327 ℃
解析　(1)以汽缸為研究對象，列受力平衡方程有p1S＋Mg＝p0S
解得p1＝9×104 Pa。
(2)外界溫度緩慢升高的過程中，缸內(nèi)氣體為等壓變化
其中T1＝(27＋273) K＝300 K
所以T2＝2T1＝600 K
故t2＝(600－273) ℃＝327 ℃。
培優(yōu)加強(qiáng)練
13.如圖所示，豎直放置的汽缸，活塞橫截面積為S＝0.01 m2，可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)。汽缸側(cè)壁有一個(gè)小孔與裝有水銀的U形玻璃管相通，汽缸內(nèi)封閉了一段高為80 cm的氣柱(U形管內(nèi)的氣體體積不計(jì))。此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度為7 ℃，U形管內(nèi)水銀面高度差h1＝5 cm。已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105 Pa，水銀的密度ρ＝13.6×103 kg/m3，重力加速度g取10 m/s2。
(1)求活塞的質(zhì)量m；
(2)若對汽缸緩慢加熱的同時(shí)，在活塞上緩慢添加沙粒，可保持活塞的高度不變。當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度升高到37 ℃時(shí)，求U形管內(nèi)水銀面的高度差。
答案　(1)6.8 kg　(2)13.4 cm
解析　(1)對活塞有p0S＋mg＝p1S
以左管液面為研究對象有p1＝p0＋ρgh1
解得m＝ρh1S＝6.8 kg。
其中T1＝(7＋273) K＝280 K
T2＝(37＋273) K＝310 K
p2＝p0＋pgh2
代入數(shù)據(jù)解得h2＝13.4 cm。第2課時(shí)　氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋　理想氣體
(分值：100分)
選擇題1～7題，每小題9分，共63分。
對點(diǎn)題組練
題組一　氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋
1.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體，體積變大的同時(shí)，溫度也升高了，那么下面判斷正確的是(　　)
氣體分子平均動(dòng)能增大
單位體積內(nèi)分子數(shù)目增多
氣體的壓強(qiáng)一定保持不變
氣體的壓強(qiáng)可能變大
2.一定質(zhì)量的某種理想氣體的壓強(qiáng)為p，熱力學(xué)溫度為T，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)為n，則(　　)
p增大，n一定增大
T減小，n一定增大
增大時(shí)，n一定增大
增大時(shí)，n一定減小
3.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A沿平行于縱軸的直線變化到狀態(tài)B，則(　　)
氣體的平均動(dòng)能不變
氣體的內(nèi)能增加
氣體分子的數(shù)密度減小
氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)不變
題組二　理想氣體及理想氣體狀態(tài)方程
4.對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列狀態(tài)變化中可能實(shí)現(xiàn)的是(　　)
使氣體體積增加而同時(shí)溫度降低
使氣體溫度升高，體積不變、壓強(qiáng)減小
使氣體溫度不變，而壓強(qiáng)、體積同時(shí)增大
使氣體溫度升高，壓強(qiáng)減小，體積減小
5.(多選)關(guān)于理想氣體的性質(zhì)，下列說法正確的是(　　)
理想氣體是一種假想的物理模型，實(shí)際并不存在
理想氣體是人為規(guī)定的，它是一種嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體
一定質(zhì)量的理想氣體，分子平均動(dòng)能增大，其溫度一定升高
氦氣是液化溫度最低的氣體，任何情況下均可看作理想氣體
6.如圖所示為伽利略設(shè)計(jì)的一種測溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導(dǎo)熱良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定質(zhì)量的空氣，若玻璃管中水柱上升，則外界大氣的變化可能是(　　)
溫度降低，壓強(qiáng)增大 溫度升高，壓強(qiáng)不變
溫度升高，壓強(qiáng)減小 溫度不變，壓強(qiáng)減小
7.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體用質(zhì)量為M的活塞封閉在容器中，活塞與容器間光滑接觸，在圖中三種穩(wěn)定狀態(tài)下的溫度分別為T1、T2、T3，則T1、T2、T3的大小關(guān)系為(　　)
T1＝T2＝T3 T1＜T2＜T3
T1＞T2＞T3 T1＜T2＝T3
8.(12分)內(nèi)徑均勻的L形直角細(xì)玻璃管，一端封閉，一端開口豎直向上，用水銀柱將一定質(zhì)量的空氣封存在封閉端內(nèi)，空氣柱長4 cm，水銀柱高58 cm，進(jìn)入封閉端長2 cm，如圖所示，溫度是87 ℃，大氣壓強(qiáng)為75 cmHg，求：
(1)(6分)在如圖所示位置空氣柱的壓強(qiáng)p1；
(2)(6分)在如圖所示位置，要使空氣柱的長度變?yōu)? cm，溫度必須降低到多少攝氏度？
綜合提升練
9.(12分)如圖所示為上端開口的“凸”形玻璃管，管內(nèi)有一部分水銀柱密封一定質(zhì)量的理想氣體，細(xì)管足夠長，粗、細(xì)管的橫截面積分別為S1＝4 cm2、S2＝2 cm2，密封的氣體柱長度為L＝20 cm，水銀柱長度h1＝h2＝5 cm，封閉氣體初始溫度為67 ℃，大氣壓強(qiáng)p0＝75 cmHg。
(1)(6分)求封閉氣體初始狀態(tài)的壓強(qiáng)；
(2)(6分)若緩慢升高氣體溫度，升高至多少K方可將所有水銀全部壓入細(xì)管內(nèi)？
培優(yōu)加強(qiáng)練
10.(13分)如圖所示，絕熱性能良好且足夠長的汽缸固定放置，其內(nèi)壁光滑，開口向右，汽缸中封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞(絕熱)通過水平輕繩跨過輕質(zhì)滑輪與重物相連，已知活塞的面積S＝10 cm2，重物的質(zhì)量m＝2 kg，重力加速度g＝10 m/s2，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105 Pa，滑輪摩擦不計(jì)。穩(wěn)定時(shí)，活塞與汽缸底部間的距離為L1＝12 cm，汽缸內(nèi)溫度T1＝300 K。
(1)(6分)通過電熱絲對汽缸內(nèi)氣體加熱，氣體溫度緩慢上升到T2＝400 K時(shí)停止加熱，求加熱過程中活塞移動(dòng)的距離d；
(2)(7分)停止加熱后，在重物的下方加掛一個(gè)2 kg的重物，活塞又向右移動(dòng)4 cm后重新達(dá)到平衡，求此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度T3。
第2課時(shí)　氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋　理想氣體
1.AD　[溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高了則氣體分子的平均動(dòng)能變大了，A正確；氣體體積變大，單位體積內(nèi)的分子數(shù)目減少，B錯(cuò)誤；由理想氣體狀態(tài)方程＝C可知，一定質(zhì)量的理想氣體，體積變大的同時(shí)溫度也升高了，壓強(qiáng)可能增大，也可能減小或不變，則C錯(cuò)誤，D正確。]
2.C　[只有p或T變化，不能得出體積的變化情況，A、B錯(cuò)誤；增大時(shí)，V一定減小，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)一定增大，C正確，D錯(cuò)誤。]
3.B　[從p－V圖像中的AB圖線看，氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B為等容升壓變化，根據(jù)氣體等容變化的規(guī)律可知，當(dāng)體積不變時(shí)，壓強(qiáng)增大，溫度升高，分子平均動(dòng)能增加，故A錯(cuò)誤；理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，氣體的溫度升高，內(nèi)能增加，故B正確；氣體體積不變，氣體分子的數(shù)密度不變，溫度升高，氣體分子平均速率增大，則氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)增加，故C、D錯(cuò)誤。]
4.A　[由理想氣體狀態(tài)方程＝C得，A項(xiàng)中若使壓強(qiáng)減小就有可能，故A項(xiàng)正確；體積不變，溫度與壓強(qiáng)應(yīng)同時(shí)變大或同時(shí)變小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度不變，壓強(qiáng)與體積成反比，不能同時(shí)增大，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度升高，壓強(qiáng)減小，體積不可能減小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
5.ABC　[理想氣體是在研究氣體的性質(zhì)過程中建立的一種理想化模型，現(xiàn)實(shí)中并不存在，A正確；理想氣體是建立出來的理想化模型，其所具備的特性均是人為規(guī)定的，B正確；對于理想氣體，分子間不存在相互作用力，也就沒有分子勢能的變化，其內(nèi)能的變化即為分子動(dòng)能的變化，宏觀上表現(xiàn)為溫度的變化，C正確；實(shí)際中的不易液化的氣體，包括液化溫度最低的氦氣，只有在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的條件下才可當(dāng)作理想氣體，在壓強(qiáng)很大和溫度很低的情形下，分子的大小和分子間的相互作用力就不能忽略，D錯(cuò)誤。]
6.A　[由題意可知，封閉空氣溫度與大氣溫度相同，封閉空氣體積隨水柱的上升而減小，將封閉空氣近似看作理想氣體，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝C可知，若溫度降低，體積減小，則壓強(qiáng)可能增大、不變或減小，A正確；若溫度升高，體積減小，則壓強(qiáng)一定增大，B、C錯(cuò)誤；若溫度不變，體積減小，則壓強(qiáng)一定增大，D錯(cuò)誤。]
7.B　[以活塞為研究對象，對T1、T2狀態(tài)下的氣體有p1S＝Mg＋p0S，p0S＋Mg＝p2S，對T3狀態(tài)下的氣體有p0S＋Mg＋mg＝p3S，可以得出p1＝p2＜p3；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有＝＝，因V1＜V2，p1＝p2，則T1＜T2，因V2＝V3，p2＜p3，則T2＜T3，即T1＜T2＜T3，B正確。]
8.(1)133 cmHg　(2)－5 ℃
解析　(1)根據(jù)題意，由題圖可知，空氣柱的壓強(qiáng)為
p1＝p0＋ph＝(75＋58) cmHg＝133 cmHg。
(2)根據(jù)題意，設(shè)玻璃管的橫截面積為S，溫度降低到t，對空氣柱，初態(tài)有p1＝133 cmHg
V1＝4 cm·S，T1＝(273＋87) K＝360 K
末態(tài)有p2＝p0＋ph′＝(75＋57) cmHg＝132 cmHg
V2＝3 cm·S，T2＝(273＋t)K
由理想氣體狀態(tài)方程有＝
代入數(shù)據(jù)解得t≈－5 ℃。
9.(1)85 cmHg　(2)450 K
解析　(1)封閉氣體初始狀態(tài)的壓強(qiáng)
p＝p0＋ρg(h1＋h2)＝85 cmHg。
(2)封閉氣體初始狀態(tài)的體積為V＝LS1＝80 cm3
溫度T＝(67＋273) K＝340 K
水銀剛?cè)繅喝爰?xì)管時(shí)水銀柱高度為15 cm，此時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)
p1＝p0＋15 cmHg＝90 cmHg
體積為V1＝(L＋h1)S1＝100 cm3
由理想氣體狀態(tài)方程得＝
解得T1＝450 K。
10.(1)4 cm　(2)375 K
解析　(1)以活塞為研究對象，根據(jù)受力平衡有
加熱前p1S＋T＝p0S，其中T＝mg
加熱后p2S＋T＝p0S，其中T＝mg
所以p1＝p2＝0.8×105 Pa
以封閉氣體為研究對象，加熱過程為等壓變化，
故有＝
代入數(shù)據(jù)解得d＝4 cm。
(2)加掛重物后p3S＋T′＝p0S，T′＝(m＋m′)g
由理想氣體狀態(tài)方程得＝
代入數(shù)據(jù)解得T3＝375 K。第2課時(shí)　氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋　理想氣體
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.知道什么是理想氣體，了解實(shí)際氣體可以看作理想氣體的條件。
2.能用分子動(dòng)理論解釋三個(gè)氣體實(shí)驗(yàn)定律。
知識點(diǎn)一　氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋
自行車的輪胎沒氣后會(huì)變癟，用打氣筒向里打氣，打進(jìn)去的氣越多，輪胎會(huì)越“硬”。你怎樣用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來解釋這種現(xiàn)象？(假設(shè)輪胎的容積和氣體的溫度不發(fā)生變化)
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1.等溫變化規(guī)律的微觀解釋
對一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，意味著氣體分子的平均動(dòng)能是一定的。氣體體積越小，分子的密集程度________，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)________，氣體的壓強(qiáng)就________。
2.等容變化規(guī)律的微觀解釋
一定質(zhì)量的氣體，體積保持不變，則單位體積中的分子數(shù)也保持不變。當(dāng)溫度升高時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能________，這使得單位時(shí)間內(nèi)撞擊到器壁單位面積上的分子數(shù)________，同時(shí)也使得分子撞擊器壁時(shí)對器壁的撞擊力________，從而使得氣體的壓強(qiáng)隨之________。
3.等壓變化規(guī)律的微觀解釋
一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能________，這會(huì)使氣體對器壁的壓強(qiáng)________。要使壓強(qiáng)保持不變，必須________氣體分子的密集程度，使單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)________，這在宏觀上就表現(xiàn)為氣體體積的________。
【思考】
1.氣體的溫度和體積在微觀上分別與什么有關(guān)？
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2.從微觀角度來說，氣體的壓強(qiáng)由什么因素決定？
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例1 有一空的薄金屬筒開口向下靜止于恒溫透明液體中，筒中液面與A點(diǎn)齊平。現(xiàn)緩慢將其壓到更深處，筒中液面與B點(diǎn)齊平，此時(shí)筒中氣體長度減為原來的。若測得A點(diǎn)壓強(qiáng)為1.2×105 Pa。不計(jì)氣體分子間相互作用，且筒內(nèi)氣體無泄漏。
(1)求液體中B點(diǎn)的壓強(qiáng)；
(2)從微觀上解釋氣體壓強(qiáng)變化的原因。
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訓(xùn)練1 (2023·北京卷，1)夜間由于氣溫降低，汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低。與白天相比，夜間輪胎內(nèi)的氣體(　　)
A.分子的平均動(dòng)能更小
B.單位體積內(nèi)分子的個(gè)數(shù)更少
C.所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都更小
D.分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更大
知識點(diǎn)二　理想氣體及理想氣體狀態(tài)方程
1.理想氣體
(1)理想氣體：在________溫度、________壓強(qiáng)下都遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體。
(2)理想氣體與實(shí)際氣體
2.理想氣體狀態(tài)方程
(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)時(shí)，盡管其壓強(qiáng)p、體積V和溫度T都可能改變，但壓強(qiáng)p跟體積V的乘積與熱力學(xué)溫度T的比________。
(2)理想氣體狀態(tài)方程表達(dá)式：＝________或________＝C(常量，與氣體的種類及質(zhì)量有關(guān))。
(3)成立條件：一定質(zhì)量的________。
3.理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律＝
【思考】
1.理想氣體在客觀上真正存在嗎？
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2.氣體實(shí)驗(yàn)定律對任何氣體都適用嗎？為什么要引入理想氣體的概念？
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例2 (多選)下列對理想氣體的理解，正確的有(　　)
A.理想氣體實(shí)際上并不存在，只是一種理想模型
B.只要?dú)怏w壓強(qiáng)不是很高就可視為理想氣體
C.一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān)
D.在任何溫度、任何壓強(qiáng)下，理想氣體都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律
聽課筆記______________________________________________________
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理想氣體的特點(diǎn)
(1)嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律及理想氣體狀態(tài)方程。
(2)理想氣體分子本身的大小與分子間的距離相比可以忽略不計(jì)，分子可視為質(zhì)點(diǎn)。
(3)理想氣體分子除碰撞外，無相互作用力，故無分子勢能，理想氣體的內(nèi)能等于所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能之和，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)。
例3 如圖所示，粗細(xì)均勻一端封閉一端開口的U形玻璃管豎直放置，管內(nèi)水銀將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在U形管內(nèi)，當(dāng)t1＝31 ℃，大氣壓強(qiáng)p0＝76 cmHg時(shí)，兩管水銀面相平，這時(shí)左管被封閉的氣柱長L1＝8 cm，則當(dāng)溫度t2是多少時(shí)，左管氣柱長L2為9 cm
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應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程解題的一般步驟
(1)明確研究對象，即一定質(zhì)量的理想氣體。
(2)確定氣體在初、末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2。
(3)由理想氣體狀態(tài)方程列式求解。
(4)必要時(shí)討論結(jié)果的合理性。
訓(xùn)練2 關(guān)于氣體的狀態(tài)變化，下列說法正確的是(　　)
A.一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)壓強(qiáng)不變而溫度由100 ℃上升到200 ℃時(shí)，其體積增大為原來的2倍
B.任何氣體由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時(shí)，一定滿足方程＝
C.一定質(zhì)量的理想氣體體積增大到原來的4倍，則氣體可能壓強(qiáng)減半，熱力學(xué)溫度加倍
D.一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)增大到原來的4倍，則氣體可能體積加倍，熱力學(xué)溫度減半
隨堂對點(diǎn)自測
1.(理想氣體)關(guān)于理想氣體，下列說法正確的是(　　)
A.理想氣體也不能嚴(yán)格地遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律
B.實(shí)際氣體在溫度不太高、壓強(qiáng)不太小的情況下，可看成理想氣體
C.實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下，可看成理想氣體
D.所有的實(shí)際氣體在任何情況下，都可以看成理想氣體
2.(氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋)(多選)對一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是(　　)
A.體積不變，壓強(qiáng)增大時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能一定增大
B.溫度不變，壓強(qiáng)減小時(shí)，氣體分子的數(shù)密度一定減小
C.壓強(qiáng)不變，溫度降低時(shí)，氣體分子的數(shù)密度一定減小
D.溫度升高，壓強(qiáng)和體積都可能不變
3.(理想氣體狀態(tài)方程及應(yīng)用)如圖所示，容積V0＝90 cm3的金屬球形容器內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，與豎直放置、粗細(xì)均勻且足夠長的U形玻璃管連通，當(dāng)環(huán)境溫度為27 ℃時(shí)，U形玻璃管左側(cè)水銀面比右側(cè)水銀面高出h1＝16 cm，水銀柱上方空氣柱長h0＝20 cm，現(xiàn)在對金屬球形容器緩慢加熱。已知大氣壓強(qiáng)p0＝76 cmHg，U形玻璃管的橫截面積S＝0.5 cm2。
(1)加熱到多少攝氏度時(shí)，兩邊水銀柱液面在同一水平面上？
(2)當(dāng)加熱到多少攝氏度時(shí)，U形玻璃管右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面高出h＝24 cm(此時(shí)左管中還有水銀)
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第2課時(shí)　氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋　理想氣體
知識點(diǎn)一
導(dǎo)學(xué)　提示　輪胎的容積不發(fā)生變化，隨著氣體不斷地打入，輪胎內(nèi)氣體分子的密集程度不斷增大，溫度不變意味著氣體分子的平均動(dòng)能沒有發(fā)生變化，故氣體壓強(qiáng)不斷增大，輪胎會(huì)越來越“硬”。
知識梳理
1.越大　越多　越大　2.增大　增多　增大　增大　
3.增大　增大　減小　減少　增大
[思考]
1.提示　在微觀上，氣體的溫度決定氣體分子的平均動(dòng)能，體積決定分子的密集程度。
2.提示　分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子的密集程度。
例1 (1)1.8×105 Pa　(2)見解析
解析　(1)由題意知?dú)怏w做等溫變化
則有pAV＝pB·V
代入數(shù)據(jù)得pB＝1.8×105 Pa。
(2)在緩慢下壓過程中，溫度不變，氣體分子的平均動(dòng)能不變，體積減小，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)增多，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子碰撞器壁的次數(shù)增多，氣體的壓強(qiáng)變大。
訓(xùn)練1 A　[夜間氣溫比白天的低，夜間輪胎內(nèi)的分子的平均動(dòng)能更小，但不是所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都更小，A正確，C錯(cuò)誤；由于汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低，輪胎會(huì)略微被壓扁，雖然單位體積內(nèi)分子的個(gè)數(shù)更多，但壓強(qiáng)變小了，分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力變小，B、D錯(cuò)誤。]
知識點(diǎn)二
1.(1)任何　任何　　(2)不太低　不太大　2.(1)保持不變　(2)　　(3)理想氣體
[思考]
1.提示　不存在，因?yàn)槔硐霘怏w是一種理想模型。
2.提示　由于氣體實(shí)驗(yàn)定律只在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的條件下理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，為了使氣體在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律，引入了理想氣體的概念。
例2 AD　[理想氣體是一種理想模型，溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的實(shí)際氣體可視為理想氣體；理想氣體在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律，選項(xiàng)A、D正確，B錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。]
例3 78 ℃
解析　設(shè)玻璃管的橫截面積為S，以封閉氣體為研究對象
初狀態(tài)p1＝p0＝76 cmHg
V1＝L1S＝8 cm·S，T1＝t1＋273 K＝304 K
末狀態(tài)p2＝p0＋2 cmHg＝78 cmHg
V2＝L2S＝9 cm·S
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有＝
代入數(shù)據(jù)解得T2＝351 K
則t2＝(351－273) ℃＝78 ℃。
訓(xùn)練2 C　[一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)不變，體積與熱力學(xué)溫度成正比，溫度由100 ℃上升到200 ℃時(shí)，體積增大為原來的1.27倍，故A錯(cuò)誤；理想氣體狀態(tài)方程成立的條件為氣體可看作理想氣體且質(zhì)量不變，故B錯(cuò)誤；由理想氣體狀態(tài)方程＝C可知，故C正確，D錯(cuò)誤。]
隨堂對點(diǎn)自測
1.C　[理想氣體是在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都能遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體，A錯(cuò)誤；理想氣體是實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下的抽象，故C正確，B、D錯(cuò)誤。]
2.AB　[根據(jù)理想氣體壓強(qiáng)、體積、溫度的關(guān)系可知，體積不變，壓強(qiáng)增大時(shí)，溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能一定增大，選項(xiàng)A正確；溫度不變，壓強(qiáng)減小時(shí)，氣體體積增大，氣體分子的數(shù)密度減小，選項(xiàng)B正確；壓強(qiáng)不變，溫度降低時(shí)，體積減小，氣體分子的數(shù)密度增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；溫度升高，壓強(qiáng)、體積中至少有一個(gè)發(fā)生改變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]
3.(1)122.2 ℃　(2)277 ℃
解析　(1)以封閉氣體為研究對象，第一狀態(tài)的參量
p1＝p0－ρgh1＝60 cmHg
V1＝V0＋h0S＝100 cm3
T1＝(27＋273)K＝300 K
第二狀態(tài)的參量p2＝p0＝76 cmHg
V2＝V1＋＝104 cm3
由理想氣體的狀態(tài)方程有＝
解得T2＝395.2 K
所以t2＝(395.2－273)℃＝122.2 ℃。
(2)對于封閉氣體，第三狀態(tài)的參量p3＝p0＋ρgh＝100 cmHg
V3＝V1＋S＝110 cm3
由理想氣體的狀態(tài)方程有＝
解得T3＝550 K
所以t3＝(550－273)℃＝277 ℃。(共44張PPT)
第2課時(shí)　氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋　理想氣體
第二章 固體、液體和氣體
1.知道什么是理想氣體，了解實(shí)際氣體可以看作理想氣體的條件。2.能用分子動(dòng)理論解釋三個(gè)氣體實(shí)驗(yàn)定律。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
知識點(diǎn)
01
隨堂對點(diǎn)自測
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
知識點(diǎn)
1
知識點(diǎn)二　理想氣體及理想氣體狀態(tài)方程
知識點(diǎn)一　氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋
知識點(diǎn)一　氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋
自行車的輪胎沒氣后會(huì)變癟，用打氣筒向里打氣，打進(jìn)去的氣越多，輪胎會(huì)越“硬”。你怎樣用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來解釋這種現(xiàn)象？(假設(shè)輪胎的容積和氣體的溫度不發(fā)生變化)
提示　輪胎的容積不發(fā)生變化，隨著氣體不斷地打入，輪胎內(nèi)氣體分子的密集程度不斷增大，溫度不變意味著氣體分子的平均動(dòng)能沒有發(fā)生變化，故氣體壓強(qiáng)不斷增大，輪胎會(huì)越來越“硬”。
1.等溫變化規(guī)律的微觀解釋
對一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，意味著氣體分子的平均動(dòng)能是一定的。氣體體積越小，分子的密集程度______，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)______，氣體的壓強(qiáng)就______。
2.等容變化規(guī)律的微觀解釋
一定質(zhì)量的氣體，體積保持不變，則單位體積中的分子數(shù)也保持不變。當(dāng)溫度升高時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能______，這使得單位時(shí)間內(nèi)撞擊到器壁單位面積上的分子數(shù)______，同時(shí)也使得分子撞擊器壁時(shí)對器壁的撞擊力______，從而使得氣體的壓強(qiáng)隨之______。
越大
越多
越大
增大
增大
增大
增多
3.等壓變化規(guī)律的微觀解釋
一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能______，這會(huì)使氣體對器壁的壓強(qiáng)______。要使壓強(qiáng)保持不變，必須______氣體分子的密集程度，使單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)______，這在宏觀上就表現(xiàn)為氣體體積的______。
增大
增大
減小
減少
增大
【思考】
1.氣體的溫度和體積在微觀上分別與什么有關(guān)？
提示　在微觀上，氣體的溫度決定氣體分子的平均動(dòng)能，體積決定分子的密集程度。
2.從微觀角度來說，氣體的壓強(qiáng)由什么因素決定？
提示　分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子的密集程度。
(1)求液體中B點(diǎn)的壓強(qiáng)；
(2)從微觀上解釋氣體壓強(qiáng)變化的原因。
答案　(1)1.8×105 Pa　(2)見解析
A
訓(xùn)練1 (2023·北京卷，1)夜間由于氣溫降低，汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低。與白天相比，夜間輪胎內(nèi)的氣體(　　)
A.分子的平均動(dòng)能更小
B.單位體積內(nèi)分子的個(gè)數(shù)更少
C.所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都更小
D.分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更大
解析　夜間氣溫比白天的低，夜間輪胎內(nèi)的分子的平均動(dòng)能更小，但不是所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都更小，A正確，C錯(cuò)誤；由于汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低，輪胎會(huì)略微被壓扁，雖然單位體積內(nèi)分子的個(gè)數(shù)更多，但壓強(qiáng)變小了，分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力變小，B、D錯(cuò)誤。
知識點(diǎn)二　理想氣體及理想氣體狀態(tài)方程
1.理想氣體
(1)理想氣體：在______溫度、______壓強(qiáng)下都遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體。
(2)理想氣體與實(shí)際氣體
任何
任何
不太低
不太大
2.理想氣體狀態(tài)方程
(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)時(shí)，盡管其壓強(qiáng)p、體積V和溫度T都可能改變，但壓強(qiáng)p跟體積V的乘積與熱力學(xué)溫度T的比__________。
保持不變
(3)成立條件：一定質(zhì)量的__________。
理想氣體
3.理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律
【思考】
1.理想氣體在客觀上真正存在嗎？
提示　不存在，因?yàn)槔硐霘怏w是一種理想模型。
2.氣體實(shí)驗(yàn)定律對任何氣體都適用嗎？為什么要引入理想氣體的概念？
提示　由于氣體實(shí)驗(yàn)定律只在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的條件下理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，為了使氣體在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律，引入了理想氣體的概念。
AD
例2 (多選)下列對理想氣體的理解，正確的有(　　)
A.理想氣體實(shí)際上并不存在，只是一種理想模型
B.只要?dú)怏w壓強(qiáng)不是很高就可視為理想氣體
C.一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān)
D.在任何溫度、任何壓強(qiáng)下，理想氣體都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律
解析　理想氣體是一種理想模型，溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的實(shí)際氣體可視為理想氣體；理想氣體在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律，選項(xiàng)A、D正確，B錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。
理想氣體的特點(diǎn)
(1)嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律及理想氣體狀態(tài)方程。
(2)理想氣體分子本身的大小與分子間的距離相比可以忽略不計(jì)，分子可視為質(zhì)點(diǎn)。
(3)理想氣體分子除碰撞外，無相互作用力，故無分子勢能，理想氣體的內(nèi)能等于所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能之和，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)。
例3 如圖所示，粗細(xì)均勻一端封閉一端開口的U形玻璃管豎直放置，管內(nèi)水銀將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在U形管內(nèi)，當(dāng)t1＝31 ℃，大氣壓強(qiáng)p0＝76 cmHg時(shí)，兩管水銀面相平，這時(shí)左管被封閉的氣柱長L1＝8 cm，則當(dāng)溫度t2是多少時(shí)，左管氣柱長L2為9 cm
答案　78 ℃
解析　設(shè)玻璃管的橫截面積為S，以封閉氣體為研究對象
初狀態(tài)p1＝p0＝76 cmHg
V1＝L1S＝8 cm·S，T1＝t1＋273 K＝304 K
末狀態(tài)p2＝p0＋2 cmHg＝78 cmHg
V2＝L2S＝9 cm·S
應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程解題的一般步驟
(1)明確研究對象，即一定質(zhì)量的理想氣體。
(2)確定氣體在初、末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2。
(3)由理想氣體狀態(tài)方程列式求解。
(4)必要時(shí)討論結(jié)果的合理性。
C
隨堂對點(diǎn)自測
2
C
1.(理想氣體)關(guān)于理想氣體，下列說法正確的是(　　)
A.理想氣體也不能嚴(yán)格地遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律
B.實(shí)際氣體在溫度不太高、壓強(qiáng)不太小的情況下，可看成理想氣體
C.實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下，可看成理想氣體
D.所有的實(shí)際氣體在任何情況下，都可以看成理想氣體
解析　理想氣體是在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都能遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體，A錯(cuò)誤；理想氣體是實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下的抽象，故C正確，B、D錯(cuò)誤。
AB
2.(氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋)(多選)對一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是(　　)
A.體積不變，壓強(qiáng)增大時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能一定增大
B.溫度不變，壓強(qiáng)減小時(shí)，氣體分子的數(shù)密度一定減小
C.壓強(qiáng)不變，溫度降低時(shí)，氣體分子的數(shù)密度一定減小
D.溫度升高，壓強(qiáng)和體積都可能不變
解析　根據(jù)理想氣體壓強(qiáng)、體積、溫度的關(guān)系可知，體積不變，壓強(qiáng)增大時(shí)，溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能一定增大，選項(xiàng)A正確；溫度不變，壓強(qiáng)減小時(shí)，氣體體積增大，氣體分子的數(shù)密度減小，選項(xiàng)B正確；壓強(qiáng)不變，溫度降低時(shí)，體積減小，氣體分子的數(shù)密度增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；溫度升高，壓強(qiáng)、體積中至少有一個(gè)發(fā)生改變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
3.(理想氣體狀態(tài)方程及應(yīng)用)如圖所示，容積V0＝90 cm3的金屬球形容器內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，與豎直放置、粗細(xì)均勻且足夠長的U形玻璃管連通，當(dāng)環(huán)境溫度為27 ℃時(shí)，U形玻璃管左側(cè)水銀面比右側(cè)水銀面高出h1＝16 cm，水銀柱上方空氣柱長h0＝20 cm，現(xiàn)在對金屬球形容器緩慢加熱。已知大氣壓強(qiáng)p0＝76 cmHg，U形玻璃管的橫截面積S＝0.5 cm2。
(1)加熱到多少攝氏度時(shí)，兩邊水銀柱液面在同一水平面上？
答案　122.2 ℃
解析　以封閉氣體為研究對象，第一狀態(tài)的參量
p1＝p0－ρgh1＝60 cmHg
V1＝V0＋h0S＝100 cm3
T1＝(27＋273)K＝300 K
(2)當(dāng)加熱到多少攝氏度時(shí)，U形玻璃管右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面
高出h＝24 cm(此時(shí)左管中還有水銀)
答案　277 ℃
課后鞏固訓(xùn)練
3
AD
題組一　氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋
1.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體，體積變大的同時(shí)，溫度也升高了，那么下面判斷正確的是(　　)
A.氣體分子平均動(dòng)能增大 B.單位體積內(nèi)分子數(shù)目增多
C.氣體的壓強(qiáng)一定保持不變 D.氣體的壓強(qiáng)可能變大
對點(diǎn)題組練
C
B
3.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A沿平行于縱軸的直線變化到狀態(tài)B，則(　　)
A.氣體的平均動(dòng)能不變
B.氣體的內(nèi)能增加
C.氣體分子的數(shù)密度減小
D.氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)不變
解析　從p－V圖像中的AB圖線看，氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B為等容升壓變化，根據(jù)氣體等容變化的規(guī)律可知，當(dāng)體積不變時(shí)，壓強(qiáng)增大，溫度升高，分子平均動(dòng)能增加，故A錯(cuò)誤；理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，氣體的溫度升高，內(nèi)能增加，故B正確；氣體體積不變，氣體分子的數(shù)密度不變，溫度升高，氣體分子平均速率增大，則氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)增加，故C、D錯(cuò)誤。
A
題組二　理想氣體及理想氣體狀態(tài)方程
4.對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列狀態(tài)變化中可能實(shí)現(xiàn)的是(　　)
A.使氣體體積增加而同時(shí)溫度降低
B.使氣體溫度升高，體積不變、壓強(qiáng)減小
C.使氣體溫度不變，而壓強(qiáng)、體積同時(shí)增大
D.使氣體溫度升高，壓強(qiáng)減小，體積減小
ABC
5.(多選)關(guān)于理想氣體的性質(zhì)，下列說法正確的是(　 　)
A.理想氣體是一種假想的物理模型，實(shí)際并不存在
B.理想氣體是人為規(guī)定的，它是一種嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體
C.一定質(zhì)量的理想氣體，分子平均動(dòng)能增大，其溫度一定升高
D.氦氣是液化溫度最低的氣體，任何情況下均可看作理想氣體
解析　理想氣體是在研究氣體的性質(zhì)過程中建立的一種理想化模型，現(xiàn)實(shí)中并不存在，A正確；理想氣體是建立出來的理想化模型，其所具備的特性均是人為規(guī)定的，B正確；對于理想氣體，分子間不存在相互作用力，也就沒有分子勢能的變化，其內(nèi)能的變化即為分子動(dòng)能的變化，宏觀上表現(xiàn)為溫度的變化，C正確；實(shí)際中的不易液化的氣體，包括液化溫度最低的氦氣，只有在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的條件下才可當(dāng)作理想氣體，在壓強(qiáng)很大和溫度很低的情形下，分子的大小和分子間的相互作用力就不能忽略，D錯(cuò)誤。
A
6.如圖所示為伽利略設(shè)計(jì)的一種測溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導(dǎo)熱良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定質(zhì)量的空氣，若玻璃管中水柱上升，則外界大氣的變化可能是(　　)
A.溫度降低，壓強(qiáng)增大 B.溫度升高，壓強(qiáng)不變
C.溫度升高，壓強(qiáng)減小 D.溫度不變，壓強(qiáng)減小
B
7.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體用質(zhì)量為M的活塞封閉在容器中，活塞與容器間光滑接觸，在圖中三種穩(wěn)定狀態(tài)下的溫度分別為T1、T2、T3，則T1、T2、T3的大小關(guān)系為(　　)
A.T1＝T2＝T3 B.T1＜T2＜T3
C.T1＞T2＞T3 D.T1＜T2＝T3
8.內(nèi)徑均勻的L形直角細(xì)玻璃管，一端封閉，一端開口豎直向上，用水銀柱將一定質(zhì)量的空氣封存在封閉端內(nèi)，空氣柱長4 cm，水銀柱高58 cm，進(jìn)入封閉端長2 cm，如圖所示，溫度是87 ℃，大氣壓強(qiáng)為75 cmHg，求：
(1)在如圖所示位置空氣柱的壓強(qiáng)p1；
答案　133 cmHg　
解析　根據(jù)題意，由題圖可知，空氣柱的壓強(qiáng)為
p1＝p0＋ph＝(75＋58) cmHg＝133 cmHg。
(2)在如圖所示位置，要使空氣柱的長度變?yōu)? cm，溫度必須降低到多少攝氏度？
答案　－5 ℃
解析　根據(jù)題意，設(shè)玻璃管的橫截面積為S，溫度降低到t，對空氣柱，初態(tài)有p1＝133 cmHg
V1＝4 cm·S，T1＝(273＋87) K＝360 K
末態(tài)有p2＝p0＋ph′＝(75＋57) cmHg＝132 cmHg
V2＝3 cm·S，T2＝(273＋t)K
綜合提升練
9.如圖所示為上端開口的“凸”形玻璃管，管內(nèi)有一部分水銀柱密封一定質(zhì)量的理想氣體，細(xì)管足夠長，粗、細(xì)管的橫截面積分別為S1＝4 cm2、S2＝2 cm2，密封的氣體柱長度為L＝20 cm，水銀柱長度h1＝h2＝5 cm，封閉氣體初始溫度為67 ℃，大氣壓強(qiáng)p0＝75 cmHg。
(1)求封閉氣體初始狀態(tài)的壓強(qiáng)；
答案　85 cmHg　
解析　封閉氣體初始狀態(tài)的壓強(qiáng)p＝p0＋ρg(h1＋h2)＝85 cmHg。
(2)若緩慢升高氣體溫度，升高至多少K方可將所有水銀全部壓入細(xì)管內(nèi)？
答案　450 K
解析　封閉氣體初始狀態(tài)的體積為V＝LS1＝80 cm3
溫度T＝(67＋273) K＝340 K
水銀剛?cè)繅喝爰?xì)管時(shí)水銀柱高度為15 cm，此時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)
p1＝p0＋15 cmHg＝90 cmHg
體積為V1＝(L＋h1)S1＝100 cm3
培優(yōu)加強(qiáng)練
10.如圖所示，絕熱性能良好且足夠長的汽缸固定放置，其內(nèi)壁光滑，開口向右，汽缸中封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞(絕熱)通過水平輕繩跨過輕質(zhì)滑輪與重物相連，已知活塞的面積S＝10 cm2，重物的質(zhì)量m＝2 kg，重力加速度g＝10 m/s2，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105 Pa，滑輪摩擦不計(jì)。穩(wěn)定時(shí)，活塞與汽缸底部間的距離為L1＝12 cm，汽缸內(nèi)溫度T1＝300 K。
(1)通過電熱絲對汽缸內(nèi)氣體加熱，氣體溫度緩慢上升到T2＝400 K時(shí)停止加熱，求加熱過程中活塞移動(dòng)的距離d；
(2)停止加熱后，在重物的下方加掛一個(gè)2 kg的重物，活塞又向右移動(dòng)4 cm后重新達(dá)到平衡，求此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度T3。
答案　(1)4 cm　(2)375 K
解析　(1)以活塞為研究對象，根據(jù)受力平衡有
加熱前p1S＋T＝p0S，其中T＝mg
加熱后p2S＋T＝p0S，其中T＝mg
所以p1＝p2＝0.8×105 Pa

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