图象 (5)理想气体状态方程 ①理想气体:在任何温度、任何压强下都遵从的气体; ②一定质量的理想气体状态方程:气体实验定律或 p1V1p2V2pV=__=C (常量)。 T1T2T4.饱和汽 未饱和汽和饱和汽压 相对湿度
(1)饱和汽与未饱和汽
①饱和汽:与液体处于动态平衡的蒸汽; ②未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸汽。 (2)饱和汽压
①定义:饱和汽所具有的压强;
②特点:饱和汽压随温度而变。温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关。
(3)湿度
①定义:空气的潮湿程度;
②绝对湿度:空气中所含水蒸气的压强;
③相对湿度:在某一温度下,空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比,称为空气的相对湿度,即
相对湿度(B)=
水蒸气的实际压强(p1)
×100%。
同温下水的饱和汽压(ps)
巩固小练
判断正误
(1)单晶体的所有物理性质都是各向异性的。(×)
(2)单晶体具有固定的熔点,而多晶体和非晶体没有固定的熔点。(×) (3)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。(√) (4)液晶是液体和晶体的混合物。(×)
(5)船浮于水面上不是由于液体的表面张力。(√)
(6)水蒸气达到饱和时,水蒸气的压强不再变化,这时蒸发和凝结仍在进行。(√) (7)一定质量的理想气体在等压变化时,其体积与摄氏温度成正比。(×)
核心考点·分类突破——析考点 讲透练足
考点一 晶体与非晶体 1.单晶体具有各向异性,但不是在各种物理性质上都表现出各向异性。 2.液晶和单晶体具有各向异性。
3.只要是具有确定熔点的物体必定是晶体,反之,必是非晶体。 4.晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。
1.[多选]关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( ) A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的
C.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的
解析:选BC 金刚石、水晶和食盐是晶体,玻璃是非晶体,A错误;晶体的分子排列规则,且有固定的熔点,非晶体的分子排列不规则,且没有固定的熔点,故B、C正确;单晶体的物理性质是各向异性,多晶体和非晶体的物理性质是各向同性,故D错误。
2.[多选](2015·全国新课标Ⅰ)下列说法正确的是( ) A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体
B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D.在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体 E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
解析:选BCD 将一晶体敲碎后,得到的小颗粒仍是晶体,故选项A错误;单晶体具有各向异性,有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同,故选项B正确;例如金刚石和石墨由同种元素构成,但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体,故选项C正确;晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化。如天然水晶是晶体,熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体,也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体,故选项D正确;熔化过程中,晶体的温度不变,但内能改变,故选项E错误。
3.(2016·淮安模拟)如图所示,表示一个平面上晶体物质微粒的排列情况,图上画出了三条等长线AB、AC和AD,在这三条线上物质微粒的数目均________(填“相同”或“不同”),可以得出结论:晶体的物理性质是________的(填“各向同性”或“各向异性”)。
解析:晶体和非晶体的重要区别是:晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点。同时晶体中单晶体具有各向异性,而非晶体都各向同性。因此这三条线上物质微粒的数目均不同,从而得出结论为:晶体的物理性质是各向异性的。
答案:不同 各向异性
考点二 液体的性质 1.液体表面张力形成原因:表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大,分子间的相互作用力表现为引力。
2.液体表面特性:表面层分子间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜。
3.表面张力的方向:和液面相切,垂直于液面上的各条分界线。
4.表面张力的效果:表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小,而在体积相同的条件下,球形的表面积最小。
1.关于液体的表面现象,下列说法正确的是 ( ) A.液体表面层的分子分布比内部密 B.液体有使其体积收缩到最小的趋势 C.液体表面层分子之间只有引力而无斥力 D.液体有使其表面积收缩到最小的趋势
解析:选D 液体表面层的分子分布比内部稀疏,A错误;液体由于表面张力作用,有
使其表面积收缩到最小的趋势,B错误,D正确;液体表面层分子之间既有引力也有斥力,只是由于分子间距离较大,分子力表现为引力,C错误。
2.(2016·漳州模拟)下列现象中,不能说明液体存在表面张力的有( ) A.吹出的肥皂泡成球形 B.硬币能漂浮于水面上
C.滴入水中的红墨水很快散开
D.在完全失重的环境下,熔化的金属能收缩成标准的球形
解析:选C 吹出的肥皂泡成球形是由于表面张力的作用,故A错误;硬币能漂浮于水面上,是由于表面张力的作用,故B错误;滴入水中的红墨水很快散开,是自由扩散的结果,与表面张力无关,故C正确;在完全失重的环境下,熔化的金属能收缩成标准的球形,是由于表面张力的作用,故D错误。
3.[多选](2016·德州质检)下列关于液体表面张力的说法正确的是( ) A.表面张力的作用是使液体表面伸张 B.表面张力的作用是使液体表面绷紧
C.有些小昆虫能在水面上自由行走,这是由于水的表面张力的缘故 D.用滴管滴液滴,滴的液滴总近似是球形,这是由于表面张力的缘故
解析:选BCD 表面张力的作用效果是使液体表面绷紧,A错误,B正确;由于表面张力,使小昆虫站在液面上,C正确;由于表面张力使液滴收缩成球形,D正确。
考点三 气体压强的计算 1.平衡状态下气体压强的求法
(1)参考液片法:选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程,消去面积,得到液片两侧压强相等方程,求得气体的压强。
(2)力平衡法:选与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得气体的压强。
(3)等压面法:在连通器中,同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等。 2.加速运动系统中封闭气体压强的求法 选与气体接触的液柱或活塞为研究对象,进行受力分析,利用牛顿第二定律列方程求解。 [典题1] 如图所示,光滑水平面上放有一质量为M的气缸,气缸内放有一质量为m的可在气缸内无摩擦滑动的活塞,活塞面积为S。现用水平恒力F向右推气缸,最后气缸和活塞达到相对静止状态,此时缸内封闭气体的压强p=______(已知外界大气压为p0)
[解析] 选取气缸和活塞整体为研究对象。 相对静止时有F=(M+m)a
再选活塞为研究对象,根据牛顿第二定律有pS-p0S=ma 解得p=p0+
mF
S(M+m)mF
S(M+m)
[答案] p0+
1.如图所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置,金属圆块A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆块的质量为M,不计圆块与容器内壁之间
的摩擦,若大气压强为p0,则被圆块封闭在容器中的气体的压强p为( )
A.p0+Mgcos θp0Mg B.+ Scos θScos θ
Mgcos 2 θMgC.p0+ D.p0+
SS解析:选D 对圆块进行受力分析:重力Mg,大气压的作用力p0S,封闭气体对它的作用力
pScos θ
,容器侧壁的作用力F1和F2,如图所示。由于不需要求出侧壁的作用力,所以
只考虑竖直方向合力为零,就可以求被封闭的气体压强。圆块在竖直方向上受力平衡,故
p0S+Mg=?
?pS?cos θ,即p=p+Mg,D正确。 ?0
S?cos θ?
2.若已知大气压强为p0,图中各装置均处于静止状态,图中液体密度均为ρ,求被封
闭气体的压强。
解析:在甲图中,以高为h的液柱为研究对象,由二力平衡知p气S=-ρghS+p0S 所以p气=p0-ρgh
在图乙中,以B液面为研究对象,由平衡方程F上=F下 有p气S+ρghS=p0S p气=p0-ρgh
在图丙中,仍以B液面为研究对象, 有p气+ρghsin 60°=pB=p0
3
ρgh 2
在图丁中,以液面A为研究对象,由二力平衡得 p气S=(p0+ρgh1)S 所以p气=p0+ρgh1
答案:甲:p0-ρgh 乙:p0-ρgh 所以p气=p0-丙:p0-
考点四 气体实验定律的应用 3
ρgh 丁:p0+ρgh1 2
利用气体实验定律解决问题的基本思路:
[典题2] (2016·西安模拟)如图所示,导热性能极好的气缸,高为L=1.0 m,开口
2
向上固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100 cm、质量为m=20 kg的光滑活塞,活
5
塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。当外界温度为t=27 ℃、大气压为p0=1.0×10 Pa
2
时,气柱高度为l=0.80 m,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,取g=10 m/s,求:
(1)如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端,在顶端处,竖直拉力F有多大; (2)如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升,当活塞上升到气缸顶端时,环境温度为多少摄氏度。
[解析] (1)设起始状态气缸内气体压强为p1,当活塞缓慢拉至气缸顶端,设气缸内气体压强为p2,
由玻意耳定律得p1Sl=p2SL
在起始状态对活塞由受力平衡得p1S=mg+p0S 在气缸顶端对活塞由受力平衡得F+p2S=mg+p0S 联立并代入数据得F=240 N
(2)由盖—吕萨克定律得
=
273+27273+tLSLS代入数据解得t=102 ℃
[答案] (1)240 N (2)102 ℃
1.(2016·福州模拟)如图所示的四个图象,有一个是表示一定质量的某种理想气体从状态a等温压缩到状态b的过程,这个图象是( )
解析:选B 气体做等温压缩变化,根据玻意耳定律得压强应增大,故A错误;气体做等温压缩变化,故B正确;气体做等温压缩变化,而图象中T增大,故C错误;p -V图中气体做等温压缩变化应是一条双曲线,但D中未说明曲线是双曲线,因此不确定,故D错误。
2.(2016·怀化模拟)如图所示,两端开口的气缸水平固定,A、B是两个厚度不计的活
22
塞,可在气缸内无摩擦滑动,面积分别为S1=20 cm,S2=10 cm,它们之间用一根细杆连