高中物理选修3-3的公式和相关例题如下:
气体状态参量:体积V、压强p、温度T。
查理定律:一定质量的理想气体,如果压强保持不变,它的体积随绝对温度的增加而增大。
阿伏伽德罗定律:在相同的温度下任何气体都具有相同的分子运动速,在等温条件下,气体分子的运动越激烈。
玻意耳定律:等容变化中,气体体积V与压强p成反比。PV=C。
盖吕萨克定律:等容变化中,气体温度T与体积V成反比。T=PV/n。
理想气体状态方程:PV/T=C(C为常数),形状不同的容器中,如果装的是理想气体,且气体分子的间距基本相同,那么气体压强与分子平均动能成正比。
例题:
例1:一个容积为3×10^-2m^3的瓶内盛有0.2kg的水,一只口渴的乌鸦每次将一块质量为0.01kg的小石子投入瓶中,当乌鸦投了25块相同的小石子后,水面升到瓶口。求:(1)水的体积;(2)石块的总体积;(3)石块的密度。
分析:首先利用密度公式求出水的密度,再利用密度公式求出水的体积;求出石块的总体积;再利用公式求出石块的密度。
解:($1$)瓶内水的体积:$V_{水} = \frac{m_{水}}{\rho_{水}} = \frac{200g}{1g/cm^{3}} = 200cm^{3}$;
($2$)石块的总体积:$V_{石} = V - V_{水} = {3 \times 10}^{- 2}m^{3} - 200{cm}^{3} = {2.8 \times 10}^{- 3}{cm}^{3}$;
($3$)石块的密度:$\rho_{石} = \frac{m_{石}}{V_{石}} = \frac{25 \times 0.01kg}{2.8 \times 10^{- 4}{m}^{3}} \approx 7.8 \times 10^{3}{kg/m}^{3}$。
答:($1$)水的体积为$200cm^{3}$;($2$)石块的总体积为${2.8 \times 10}^{- 3}{cm}^{3}$;($3$)石块的密度为$7.8 \times 10^{3}{kg/m}^{3}$。
例2:在标准大气压下,酒精的沸点是$78^{\circ}C$,如果要从沸水中取出酒精的温度为$78^{\circ}C$的酒精,则下列说法正确的是( )
A.可以将酒精从沸水中取出 B.可以将酒精从沸水中取出并继续用它加热 C.不能将酒精从沸水中取出 D.以上说法都不正确
分析:液体沸腾的条件有两个:一是达到沸点;二是继续吸热.沸腾以后温度不再发生变化.
解:标准大气压下水的沸点是$100^{\circ}C$.在一标准大气压的环境中,温度为$78^{\circ}C$的液体处于沸腾状态,其沸点仍然是$78^{\circ}C$.从沸水中取出温度为$78^{\circ}C$的酒精时,酒精不能从沸水中继续吸热.所以不能将酒精从沸水中取出.故ABD错误;C正确.
故选C.
高中物理选修3-3的主要内容包括气体、热力学定律、功和能等。以下是一些公式和例题:
1. 理想气体状态方程:PV=nRT。例题:一个容器中装有一定量的理想气体,随着温度的升高,压强增大的原因是什么?
2. 热力学第一定律:ΔU=Q+W。例题:一个热机在一个恒温环境中工作,对外做功100J,吸收热量50J,则热机的效率是多少?
3. 水的饱和蒸汽压:P(g)=ρRT/M。例题:一个密闭容器中装有一定量的水,随着温度的升高,水蒸汽的分压增大,为什么?
以上公式和例题仅供参考,具体应用还需根据实际情况进行调整。
高中物理选修3-3的主要内容包括气体、热力学定律、功和能等。以下是该部分的主要公式、例题以及常见问题:
公式:
1. 理想气体状态方程:PV=nRT。
2. 热力学第一定律:ΔU=Q+W。
3. 能量守恒定律:E总=E内+E机。
例题:
1. 假设在一个容积为V的密闭容器中,有n个理想气体分子,它们的平均动能E=1/2mv²,求它们的总动量。
解:由于气体分子质量较小,可忽略其重力。动量定理:P=mv,由于气体分子速率分布近似正态分布,可认为大部分分子的速度在某一区间内,因此可认为所有分子的动量都在mv的范围内。因此,总动量为mvV。
2. 假设有一个绝热密闭系统,其中有一定质量的理想气体。如果气体经历了一个等温过程并对外做了W=10J的功,试问在这个过程中气体分子平均动能是否改变?如果改变了,增加了多少?
解:由于系统绝热,故Q=0。又由于系统经历等温过程,故ΔU=W=10J,因此气体分子平均动能改变,增加量为10J/N。
常见问题:
1. 如何理解理想气体的状态方程?
2. 如何用热力学第一定律判断一个过程是吸热还是放热?
3. 如何理解功和能的关系?
4. 在一个非绝热过程中,如何判断气体的内能变化?
通过以上例题和问题,你可以更好地理解和应用高中物理选修3-3的公式。
