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1、25目錄氣體的等溫變化考點(diǎn)一、氣體壓強(qiáng)的求法考點(diǎn)二、探究氣體等溫變化的規(guī)律考點(diǎn)三、玻意耳定律考點(diǎn)四、氣體等溫變化的P V或PV圖象氣體的等容變化和等壓變化14考點(diǎn)一、氣體的等容變化14考點(diǎn)二、氣體的等壓變化17考點(diǎn)三、假設(shè)法判斷液柱(或活塞)的移動(dòng)問題20理想氣體的狀態(tài)方程25考點(diǎn)一、理想氣體25考點(diǎn)二、理想氣體的狀態(tài)方程26考點(diǎn)三、理想氣體狀態(tài)方程與氣體圖象29氣體現(xiàn)象的微觀意義35考點(diǎn)一、氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)35考點(diǎn)二、氣體壓強(qiáng)的微觀意義38考點(diǎn)三、對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律的解釋40專題提升44最新修正版最新修正版1第八章氣體氣體的等溫變化3 了解 P V目標(biāo)定位1.知道玻意耳定律的內(nèi)容、表達(dá)式及適用

2、條件2能運(yùn)用玻意耳定律對(duì)有關(guān)問題進(jìn)行分析、計(jì)算 圖、PV圖的物理意義.考點(diǎn)一、氣體壓強(qiáng)的求法知識(shí)梳理1. 液柱封閉氣體取等壓面法:同種液體在同一深度液體中的壓強(qiáng)相等,在連通器中,靈活選取等壓面,利用兩側(cè)壓強(qiáng)相等求解氣體壓強(qiáng).如圖甲所示,同一液面C、D兩處壓強(qiáng)相等,故Pa= po+ Ph;如圖乙所示,M、N兩處壓強(qiáng)相等.故有 PA + ph2= Pb,從右側(cè)管看,有 Pb= P0+ Ph1.甲/i2.活塞封閉氣體選與封閉氣體接觸的液柱或活塞為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析,再利用平衡條件求壓強(qiáng).如圖甲所示,汽缸截面積為S,活塞質(zhì)量為M.在活塞上放置質(zhì)量為 m的鐵塊,設(shè)大氣壓強(qiáng)為Po,試求封閉氣體的壓強(qiáng).

3、以活塞為研究對(duì)象,受力分析如圖乙所示.由平衡條件得:Mg + mg + PoS= pS,即:p = po +(皿;m 衛(wèi)甲隔乙典例精析【例1】如圖所示,豎直放置的U形管,左端開口,右端封閉, 管內(nèi)有a、b兩段水銀柱,將A、B兩段空氣柱封閉在管內(nèi). 已知水銀柱a長(zhǎng)hi為10 cm,水銀柱b兩個(gè)液面間的高度差 h?為5 cm ,大氣壓強(qiáng)為 75 cmHg,求空氣柱 A、B的壓強(qiáng)分別 是多少?最新修正版答案 65 cmHg 60 cmHg解析設(shè)管的截面積為 S,選a的下端面為參考液面,它受向下的壓力為(Pa+Ph1)S,受向上的大氣壓力為P0S,由于系統(tǒng) 處于靜止?fàn)顟B(tài),則(Pa+ Ph1)s= Po

4、S,再選b的左下端面為參考液面,由連通器原理知:液柱所以 Pa = Po phi= (75 10)cmHg = 65 cmHg ,h2的上表面處的壓強(qiáng)等于Pb,則(Pb+ Ph2)S= PaS,所以Pb= PaPh2 = (65 5)cmHg = 60 cmHg.廠I總結(jié)提升卜(1在考慮與氣體接觸的液柱所產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)p= P gh時(shí),應(yīng)特別注意 h是表示液柱豎直高度,不一定是液柱長(zhǎng)度 (2特別注意大氣壓強(qiáng)的作用,不要漏掉大氣壓強(qiáng) 【例2】如圖4所示,活塞的質(zhì)量為 m,缸套的質(zhì)量為 M,通過彈簧吊在天花板上,汽缸內(nèi)封住一定質(zhì)量的氣體,缸套和活塞間無摩擦,活塞面積為S,大氣壓強(qiáng)為 P0,則封閉氣

5、體的壓強(qiáng)為 (A . p = P0 + 詈B. p=p0+iMJtf小MgC . p= P0"SD. p=mg答案 C解析 以缸套為研究對(duì)象,有pS+ Mg = poS,所以封閉氣體的壓強(qiáng)P = p0Mg,故應(yīng)選C.對(duì)于活塞封閉氣體類問題壓強(qiáng)( )的求法,靈活選取研究對(duì)象會(huì)使問題簡(jiǎn)化.對(duì)于此類問題,選好研究對(duì)象,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析是關(guān)鍵 題組一氣體壓強(qiáng)的計(jì)算h(cm),上端空氣柱長(zhǎng)為L(zhǎng)(cm),如圖1所A .此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)是(L + h)cmHgB .此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)是(H h)cmHgC.此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)是(H+ h)cmHgD .此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)是(H L)cmHg

6、1. 一端封閉的玻璃管倒插入水銀槽中,管豎直放置時(shí),管內(nèi)水銀面比管外高 示,已知大氣壓強(qiáng)為 H cmHg,下列說法正確的是答案 B解析 利用等壓面法,選管外水銀面為等壓面,則封閉氣體壓強(qiáng)P + Ph = P0,得 P = po Ph,即 P = (H h) cmHg,故 B 項(xiàng)正確.2. 如圖2所示,豎直放置的彎曲管 A端開口,B端封閉,密度為 為h1、h2和h3,則B端氣體的壓強(qiáng)為(已知大氣壓強(qiáng)為P0)()P的液體將兩段空氣封閉在管內(nèi),管內(nèi)液面高度差分別AA . P0 P (h1 + h2 h3)B . P0 P gh1 + h3)答案P0 P gh1 + h3 h2)D . P0 P (h

7、1 + h2)解析需要從管口依次向左分析,中間氣室壓強(qiáng)比管口低P gh,B端氣體壓強(qiáng)比中間氣室低p gh,所以B端氣體壓強(qiáng)為po Pgh P ghi,選 B 項(xiàng).3.求圖壓強(qiáng) Po = 76 cmHg.( po= 1.01 x 105 Pa,g = 10 m/s2,IB cm 參CKFcmoli戶簡(jiǎn).bj10中被封閉氣體 A的壓強(qiáng).其中(1)、圖中的玻璃管內(nèi)都裝有水銀,(4)圖中的小玻璃管浸沒在水中.大氣P 水=1 x 310g/m3)答案 (1)66 cmHg (2)71 cmHg (3)81 cmHg(4) 1.13 x 105 Pa 解析 (1) Pa= P0 ph= 76 cmHg 1

8、0 cmHg = 66 cmHg.(2) PA = p0 ph= 76 cmHg 10x sin 30 cmHg = 71 cmHg.(3) pB = p0 + p h2= 76 cmHg + 10 cmHg = 86 cmHg pA= Pb Ph1 = 86 cmHg 5 cmHg = 81 cmHg.(4)Pa = P0 + P水gh = 1.01 x 105 Pa+ 1x 103x 10 x 1.2 Pa = 1.13 x 105 Pa.考點(diǎn)二、探究氣體等溫變化的規(guī)律知識(shí)梳理1.氣體狀態(tài)參量: 氣體的三個(gè)狀態(tài)參量為壓強(qiáng)P、體積V、溫度T.2. 等溫變化:一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的條件下

9、其壓強(qiáng)與體積的變化關(guān)系.3. 實(shí)驗(yàn)探究(1) 實(shí)驗(yàn)器材:鐵架臺(tái)、注射器、氣壓計(jì)等.(2) 研究對(duì)象(系統(tǒng)):注射器內(nèi)被封閉的空氣柱.(3) 實(shí)驗(yàn)方法:控制氣體溫度和質(zhì)量不變,研究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系.(4) 數(shù)據(jù)收集:壓強(qiáng)由氣壓計(jì)讀岀,空氣柱長(zhǎng)度由刻度尺讀岀,空氣柱長(zhǎng)度與橫截面積的乘積即為體積.1 1(5) 數(shù)據(jù)處理:以壓強(qiáng) P為縱坐標(biāo),以體積的倒數(shù)為橫坐標(biāo)作岀p V圖象,圖象結(jié)果:P V圖象是一條過原點(diǎn)的直線 (6)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:壓強(qiáng)跟體積的倒數(shù)成正比,即壓強(qiáng)與體積成反比.【深度思考】如圖5所示為“探究氣體等溫變化的規(guī)律 ”的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)過程中如何保證氣體的質(zhì)量和溫度不變? 1X1 1爲(wèi):-0

10、.5圧力我答案 (1)保證氣體質(zhì)量不變的方法:采用實(shí)驗(yàn)前在柱塞上涂好潤(rùn)滑油,以免漏氣的方法,保證氣體質(zhì)量不變.(2)保證氣體溫度不變的方法采用改變氣體體積時(shí),緩慢進(jìn)行,等穩(wěn)定后再讀岀氣體壓強(qiáng)的方法,以防止氣體體積變化太快,氣體的溫度發(fā)生變化.采用實(shí)驗(yàn)過程中,不用手接觸注射器的圓筒的方法,以防止圓筒從手上吸收熱量,引起內(nèi)部氣體溫度變化.典例精析【例3(多選)關(guān)于“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是A .實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)保持被封閉氣體的質(zhì)量和溫度不發(fā)生變化B .實(shí)驗(yàn)中為找到體積與壓強(qiáng)的關(guān)系,一定要測(cè)量空氣柱的橫截面積C.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,可以在柱塞上涂潤(rùn)滑油,以減小摩擦D .處理數(shù)據(jù)時(shí)采用

11、 P V圖象,是因?yàn)镻 V圖象比P V圖象更直觀 答案 ADA正確;由于注射器是圓柱形解析 本實(shí)驗(yàn)探究采用的方法是控制變量法,所以要保持被封閉氣體的質(zhì)量和溫度不變,的,橫截面積不變,所以只需測(cè)岀空氣柱的長(zhǎng)度即可,B錯(cuò)誤;涂潤(rùn)滑油的主要目的是防止漏氣,使被封閉氣體的質(zhì)量1不發(fā)生變化,不僅是為了減小摩擦,C錯(cuò)誤;當(dāng)P與V成反比時(shí),PV圖象是一條過原點(diǎn)的直線,而P V圖象是雙曲線,所以PV圖象更直觀,D正確.考點(diǎn)三、玻意耳定律知識(shí)梳理=1.內(nèi)容:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度丕變的情況下,壓強(qiáng)p與體積V成反比.2.成立條件:(1)質(zhì)量一定,溫度不變.(2)溫度不太低,壓強(qiáng)不太大.3.表達(dá)式:p1V1=

12、P2V2或PV =常數(shù)或 g =贄.4.應(yīng)用玻意耳定律解題的一般步驟(1)確定研究對(duì)象,并判斷是否滿足玻意耳定律的條件.(2)確定初、末狀態(tài)及狀態(tài)參量 (P1、V1; P2、V2).(3)根據(jù)玻意耳定律列方程求解.(注意統(tǒng)一單位)注意分析隱含條件,作岀必要的判斷和說明.【深度思考】玻意耳定律的表達(dá)式 pV = C中的C是一個(gè)與氣體無關(guān)的常量嗎?答案 pV=C中的常量C不是一個(gè)普適恒量,它與氣體的種類、質(zhì)量、溫度有關(guān),對(duì)一定質(zhì)量的氣體,溫度越高,該恒量越大.典例精析【例4】 粗細(xì)均勻的玻璃管,一端封閉,長(zhǎng)為12 cm.一個(gè)人手持玻璃管開口豎直向下潛入池水中,當(dāng)潛到水下某深度時(shí)看到水進(jìn)入玻璃管口

13、2 cm,求管口距水面的深度.(取水面上大氣壓強(qiáng)為 P0= 1.0X 105 Pa,g取10 m/s2,池水中溫度恒定)答案 2.02 m解析確定研究對(duì)象為被封閉的空氣,玻璃管下潛的過程中空氣的狀態(tài)變化可視為等溫過程.設(shè)潛入水下的深度為 h,玻璃管的橫截面積為 S.空氣的初、末狀態(tài)參量分別為:初狀態(tài):Pi = P0, Vi = 12s末狀態(tài):P2 = P0 + pg 0.02),V2= 10S由玻意耳定律 piVi= P2V2得,po 12S= Po+ P(h 0.02) 10s解得:h = 2.02 m.題組二玻意耳定律及等溫線1.如圖3所示,某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí),與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉

14、一定質(zhì)量的空氣,通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力,從而控制進(jìn)水量設(shè)溫度不變,洗衣缸內(nèi)水位升高,則細(xì)管中被封閉的空氣A .體積不變,壓強(qiáng)變小B .體積變小,壓強(qiáng)變大最新修正版壓力傳感器C.體積不變,壓強(qiáng)變大D .體積變小,壓強(qiáng)變小答案 BB項(xiàng)正確.解析 由圖可知空氣被封閉在細(xì)管內(nèi),缸內(nèi)水位升高時(shí),氣體體積減?。桓鶕?jù)玻意耳定律,氣體壓強(qiáng)增大,2.如圖4所示,兩端開口的均勻玻璃管豎直插入水銀槽中,管中有一段水銀柱(高為hi)圭寸閉一定質(zhì)量的氣體,這時(shí)管下端 開口處內(nèi)、外水銀面高度差為h2,若保持環(huán)境溫度不變,當(dāng)外界壓強(qiáng)增大時(shí),下列分析正確的是A. h2變長(zhǎng)B . h2變短C. hi上升D. hi下降

15、答案 D解析被封閉氣體的壓強(qiáng)P=Po+ Ph1= Po+ Ph2,故hi= h2,隨著大氣壓強(qiáng)的增大,被封閉氣體壓強(qiáng)也增大,由玻意耳定律知?dú)怏w的體積減小,空氣柱長(zhǎng)度變短,但h1、h2長(zhǎng)度不變,m液柱下降,D項(xiàng)正確.3. 個(gè)氣泡由湖面下 20 m深處緩慢上升到湖面下 10 m深處,它的體積約變?yōu)樵瓉眢w積的()C . 1.5 倍D . 0.7 倍答案 C解析 氣泡緩慢上升過程中,溫度不變,氣體等溫變化,湖面下20 m處,水的壓強(qiáng)約為 2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓V2 P13 atm相當(dāng)于10 m水產(chǎn)生的壓強(qiáng)),故P1= 3 atm, P2= 2 atm,由P1V1= P2V2得:V = P =

16、2禹 =1.5,故C項(xiàng)正確.h的水銀柱將一段空氣柱封閉,現(xiàn)4. (多選)如圖5所示,上端封閉的玻璃管,開口向下,豎直插在水銀槽內(nèi),管內(nèi)長(zhǎng)度為保持槽內(nèi)水銀面上玻璃管的長(zhǎng)度丨不變,將管向右傾斜30°若水銀槽內(nèi)水銀面的高度保持不變,待再次達(dá)到穩(wěn)定時(shí)()A.管內(nèi)空氣柱的密度變大B .管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)變大C .管內(nèi)水銀柱的長(zhǎng)度變大D .管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)變大 答案 ABC解析玻璃管傾斜前,設(shè)大氣壓強(qiáng)為P0,管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)為P1,長(zhǎng)度為h的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)為Ph,有Pi+ Ph= Po,最新修正版P1,但由于管的傾斜,玻璃管傾斜后,假定管內(nèi)水銀柱的長(zhǎng)度h不變,因丨不變,管內(nèi)空氣柱的體積也不變

17、,其壓強(qiáng)仍為管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)Ph1小于傾斜前的壓強(qiáng)P h,使P1+ Ph1< P0,故假設(shè)不成立,由此判斷,隨著玻璃管的傾斜,大氣壓強(qiáng)使管內(nèi)水銀面上移,管內(nèi)水銀柱上升,被封閉氣體體積減小,空氣柱的密度增大,再由玻意耳定律知,管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)隨體積的減小而增大,當(dāng)再次達(dá)到穩(wěn)定時(shí),設(shè)管內(nèi)空氣壓強(qiáng)為P2,管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)變?yōu)镻h2,有P2+ Ph2 = P0,比較兩個(gè)式子,因 P 2> pi,故有ph2Vph,即傾斜后管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)比傾斜前小,故A、B、C正確.5.大氣壓強(qiáng)P0 = 1.0X 105 Pa.某容器的容積為 20 L,裝有壓強(qiáng)為20X 105 Pa的理想氣體,

18、如果保持氣體溫度不變,把容器的開關(guān)打開,待氣體達(dá)到新的平衡時(shí),容器內(nèi)剩余的氣體質(zhì)量與原來氣體的質(zhì)量之比為A. 1 : 19 B. 1 : 20 C. 2 : 39 D . 1 : 18答案 B解析由P1V1= P2V2得P1V0= P0V0+ PoV,因Vo = 20 L,則V = 380 L,即容器中剩余 20 L壓強(qiáng)為P0的氣體,而同樣大氣壓下氣體的總體積為 400 L,所以剩余氣體的質(zhì)量與原來質(zhì)量之比等于同壓下氣體的體積之比,即400=20, B項(xiàng)正確.6.如圖11所示,橫截面積為0.01 m2的汽缸內(nèi)被重力 G= 200 N的活塞封閉了高 30 cm的氣體.已知大氣壓p。= 1.0X

19、105 pg.現(xiàn)將汽缸倒轉(zhuǎn)豎直放置,設(shè)溫度不變,求此時(shí)活塞到缸底的高度.答案 45 cm 解析選活塞為研究對(duì)象 初狀態(tài):汽缸開口向上時(shí),受力分析如圖甲所示G5P1 = P0+ S= 1.2 X 10 PaV1 = 30 S 末狀態(tài):汽缸倒轉(zhuǎn)開口向下時(shí),受力分析如圖乙所示P2= P0-=0.8 X 10 Pa最新修正版V2= L2S由玻意耳定律得:P1V1= P2V2,即卩 1.2 X 105X 30S= 0.8 X 105X L2S解得 L2 = 45 cm.7.如圖12所示,在一根一端封閉且粗細(xì)均勻的長(zhǎng)玻璃管中,用長(zhǎng)為h = 10 cm的水銀柱將管內(nèi)一部分空氣密封,當(dāng)玻璃管開口向上豎直放置時(shí)

20、,管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度Li= 0.30 m;若溫度保持不變,玻璃管開口向下放置,水銀沒有溢岀.待水銀柱穩(wěn)定后,空氣柱的長(zhǎng)度L2為多少?(大氣壓強(qiáng)P0= 76 cmHg)12答案 0.39 m解析 玻璃管開口向上時(shí),管內(nèi)的壓強(qiáng)為:p1= p0+ ph氣體的體積為:V = L1S(S為玻璃管的橫截面積)當(dāng)玻璃管開口向下時(shí),管內(nèi)的壓強(qiáng)為:P2= P0 Ph這時(shí)氣體的體積為:V2= L2S 由玻意耳定律得:(P0+P h) L1 S= (p0 Ph)L2SL2=(P0 + Ph)L i/(p0 Ph) = (76 + 10) X 0.3(76 10) mn.39 m.8.粗細(xì)均勻的U形管,右端封閉有一段空

21、氣柱, 兩管內(nèi)水銀面高度差為19 cm,封閉端空氣柱長(zhǎng)度為 40 cm,如圖6所示.問向左管再注入多少水銀可使兩管水銀面等高?(已知外界大氣壓強(qiáng) p0 = 76 cmHg,灌入水銀過程中溫度保持不變.)-I、z圖6解析 以右管中被封閉空氣為研究對(duì)象.空氣在初狀態(tài)其答案 39 cmP1 = P0 Ph = (76 19) cmHg = 57 cmHg,V1 = L1S = 40S;末狀態(tài)p2= P0= 76 cmHg, V2= L2S則由玻意耳定律得:57X 40S= 76X L2S, L2= 30 cm.需加入的水銀柱長(zhǎng)度應(yīng)為h + 2(L 1 L2)= 39 cm.考點(diǎn)四、氣體等溫變化的P

22、V或P V圖象知識(shí)梳理最新修正版1.等溫線:一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)P- V圖象是一條雙曲線.2.分析 如圖7所示(1)同一條等溫線上每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的P、V坐標(biāo)的乘積都是相等的.一定質(zhì)量的氣體,不同溫度下的等溫線是不同 傾“相同”或“不同”)的.乘積越大,溫度越高3.轉(zhuǎn)換:建立pV坐標(biāo)系,一定質(zhì)量的氣體,溫度不變時(shí),PV是一條通過原點(diǎn)的直線.【深度思考】(1)如圖8甲所示為一定質(zhì)量的氣體不同溫度下的P V圖線,Ti和T2哪一個(gè)大?(2)如圖乙所示為一定質(zhì)量的氣體不同溫度下的p V圖線,Ti和T2哪一個(gè)大?甲乙答案 (1)Ti> T2 Ti< T2典例精析【例5 (多選)如圖9所示,D

23、 f At B f C表示一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過程,則下列說法正確的是a . Dfa是一個(gè)等溫過程B.afB是一個(gè)等溫過程C. Ta>TbD . BfC體積增大,壓強(qiáng)減小,溫度不變答案 ad解析 D f a是一個(gè)等溫過程, a對(duì);BC是等溫線,而 a到B溫度升咼,B、C錯(cuò);Bf C是一個(gè)等溫過程, V增大,p減小,D正確.C也越大,在PW圖由玻意耳定律可知,pV = C(常量,其中C的大小與氣體的質(zhì)量及溫度有關(guān),質(zhì)量越大,溫度越高, 象中,斜率k= C也就越大.題組三氣體等溫變化的 PV或PV圖象P V圖線,由圖可知()OV1.(多選)如圖6所示,為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下

24、的兩條A 一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí),其壓強(qiáng)與體積成正比B 一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí),其壓強(qiáng)與體積成反比C. Ti>T2D. Ti<T2答案 BD解析這是一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)的PV圖線,由圖線過原點(diǎn)可知f =恒量,即斜率 k= pV為恒量,所以 PV與V成反比,A錯(cuò),B正確;根據(jù)P V圖線斜率的物理意義可知C錯(cuò),D對(duì).2.(多選)如圖7所示,是一定質(zhì)量氣體狀態(tài)變化的P V圖象,則下列說法正確的是圖7A .氣體做的是等溫變化B .氣體的壓強(qiáng)從 A至B 一直減小C.氣體的體積從 A到B 一直增大D 氣體的三個(gè)狀態(tài)參量一直都在變答案 BCD解析一定質(zhì)量的氣體的等溫過程

25、的P V圖象即等溫線是雙曲線,顯然圖中所示AB圖線不是等溫線,A f B過程不是等溫變化,A選項(xiàng)不正確;從 AB圖線可知?dú)怏w從 A狀態(tài)變?yōu)锽狀態(tài)的過程中,壓強(qiáng)P在逐漸減小,體積 V在不斷增大,則B、C選項(xiàng)正確;又該過程不是等溫過程,所以氣體的三個(gè)狀態(tài)參量一直都在變化,D選項(xiàng)正確.最新修正版3.(P V圖象或PV圖象)(多選)下圖中,P表示壓強(qiáng),V表示體積,T為熱力學(xué)溫度,各圖中正確描述一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化的是()Oh答案 AB解析 A圖中可以直接看岀溫度不變;B圖說明pT,即pV=常數(shù),是等溫過程;C圖是雙曲線,但橫坐標(biāo)不是體積V, 不是等溫線;D圖的PV圖線不是雙曲線,故也不是等溫線題

26、組四綜合應(yīng)用1.一導(dǎo)熱良好的圓柱形汽缸置于水平地面上,用一光滑的質(zhì)量為M的活塞密封一定質(zhì)量的氣體,活塞橫截面積為S開始時(shí)汽缸開口向上(如圖8甲所示),已知外界大氣壓強(qiáng)為P0,被封氣體的體積為Vo.(1)求被封氣體的壓強(qiáng)pi ;活塞相對(duì)于缸底移動(dòng)的距離是多少?(2)現(xiàn)將汽缸平放(如圖乙所示),待系統(tǒng)重新穩(wěn)定后,答案詈+Po讐解析解得MgPi = s + Po(1)對(duì)活塞進(jìn)行受力分析有Mg + PoS= piS(2)汽缸平放后,對(duì)活塞受力分析得P 2S= poS對(duì)封閉氣體運(yùn)用玻意耳定律有PiVo = P2VV Vo解得h= S =2.如圖9為氣壓式保溫瓶的原理圖,保溫瓶?jī)?nèi)水面與岀水口的高度差為h,

27、瓶?jī)?nèi)密封空氣體積為V,設(shè)水的密度為P,大P,氣壓強(qiáng)為Po,欲使水從岀水口流岀,瓶?jī)?nèi)空氣壓縮量V至少為多少?(設(shè)瓶?jī)?nèi)彎曲管的體積不計(jì),壓前水面以上管內(nèi)無水,溫度保持不變,各物理量的單位均為國(guó)際單位最新修正版答案p ghVP0 + P gh解析 壓水前:Pi= Po, Vi = V壓水后水剛流岀時(shí):P2=P0+ P ghV2 = V AV,由玻意耳定律 PiVi = P2V2得:poV= (po+ p gh(V AV)解得 AV= p ghV.p卄 p gh3.如圖10所示,一定質(zhì)量的某種理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的汽缸內(nèi),活塞相對(duì)于底部的高度為h,可沿汽缸無摩擦地滑動(dòng).取一小盒沙子緩慢地倒在活塞

28、的上表面上,沙子倒完時(shí),活塞下降了 h,再取相同質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上.外界大氣的壓強(qiáng)和溫度始終保持不變,求此次沙子倒完時(shí)活塞距汽缸底部的高度.圖10答案3h解析設(shè)大氣和活塞對(duì)氣體的總壓強(qiáng)為P0,加一小盒沙子對(duì)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為P,活塞的橫截面積為 S,由玻意耳定律得pohS= (po+ p)(h 1由式得P=3P 0再加一小盒沙子后,氣體的壓強(qiáng)變?yōu)閜o+2p.設(shè)第二次加沙子后,活塞的高度為h ',貝iJpohS= (po+2p)h'S3聯(lián)立式解得h '=h.4.如圖11所示,兩端開口的 U形玻璃管兩邊粗細(xì)不同,粗管橫截面積是細(xì)管的2倍.管中裝入水銀,兩

29、管中水銀面與管口距離均為12 cm,大氣壓強(qiáng)為 po= 75 cmHg.現(xiàn)將粗管管口封閉,然后將細(xì)管管口用一活塞封閉并將活塞緩慢推入管中,直至兩管中水銀面高度差達(dá)6 cm為止,求活塞下移的距離(假設(shè)環(huán)境溫度不變).f12 cm最新修正版圖11答案 6.625 cm解析設(shè)粗管中氣體為氣體1.細(xì)管中氣體為氣體2.對(duì)粗管中氣體1:有poLi= piLi' 右側(cè)液面上升hi,左側(cè)液面下降 h2,有Sihi = S2h2, hi + h2= 6 cm, 得 hi = 2 cm, h2= 4 cmLi=Li hi 解得:pi = 90 cmHg 對(duì)細(xì)管中氣體 2 :有poLi= p2L2'

30、 p2= pi+ h 解得:L2 '=9.375 cm 因?yàn)?h = Li+ h2 L2 解得:h = 6.625 cm氣體的等容變化和等壓變化目標(biāo)定位i.了解一定質(zhì)量的某種氣體的等容變化與等壓變化.2.知道查理定律與蓋一呂薩克定律的表達(dá)式及適用條件3理解P-T圖象與VT圖象的物理意義 4會(huì)運(yùn)用氣體變化規(guī)律解決實(shí)際問題.考點(diǎn)一、氣體的等容變化知識(shí)梳理i.等容變化:一定質(zhì)量的某種氣體在體積丕變時(shí)壓強(qiáng)隨溫度的變化規(guī)律.2.查理定律P與熱力學(xué)溫度T成正比.(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) (2)表達(dá)式:Ti= T2= C(C是比例常數(shù)) 推論式:T=p.圖象:如圖所示

31、:<)77K屮-273.15 p T圖中的等容線是一條過原點(diǎn)的傾斜直線. p - t圖上等容線不過原點(diǎn),但反向延長(zhǎng)交t軸于273.15 C .無論P(yáng) T圖象還是P t圖象,其斜率都能判斷氣體體積的大小,斜率越大,體積越小.【深度思考】 (1)查理定律在什么條件下成立?(2)查理定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式 =C,其中C是一常量,C是不是一個(gè)與氣體的質(zhì)量、壓強(qiáng)、溫度、體積均無關(guān)的恒量?答案 (1)氣體的質(zhì)量不變,體積不變.(2)不是,C隨氣體質(zhì)量、體積的變化而變化.典例精析【例1】 氣體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖 2所示玻璃測(cè)溫泡 A內(nèi)充有氣體,通過細(xì)玻璃管B和水銀壓強(qiáng)計(jì)相連開始時(shí) A處于冰水混合物中,左管 C中

32、水銀面在 0點(diǎn)處,右管D中水銀面高岀 0點(diǎn)h1= 14 cm,后將A放入待測(cè)恒溫槽中,上下移動(dòng)D, 使C中水銀面仍在 0點(diǎn)處,測(cè)得D中水銀面高岀 0點(diǎn)h2 = 44 cm.求恒溫槽的溫度(已知外界大氣壓為 1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于 76 cmHg).答案 364 K(或91 C ) 解析 設(shè)恒溫槽的溫度為 T2,由題意知Ti = 273 KA內(nèi)氣體發(fā)生等容變化,根據(jù)查理定律得Pl = Po+ Ph1 P2= Po+ Ph2 聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得T2= 364 K(或 91 C ).明確研究對(duì)象,找準(zhǔn)初、末狀態(tài),正確確定初、末狀態(tài)的壓強(qiáng)和溫度,是運(yùn)用查理定律的關(guān)鍵 題組一查理定律的應(yīng)用1

33、. 民間常用“拔火罐”來治療某些疾病,方法是將點(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)緊緊地被“吸”在皮膚上其原因是,當(dāng)火罐內(nèi)的氣體A .溫度不變時(shí),體積減小,壓強(qiáng)增大B .體積不變時(shí),溫度降低,壓強(qiáng)減小C.壓強(qiáng)不變時(shí),溫度降低,體積減小D .質(zhì)量不變時(shí),壓強(qiáng)增大,體積減小答案 B解析體積不變,當(dāng)溫度降低時(shí),由查理定律最新修正版T= C可知,壓強(qiáng)減小,故 B項(xiàng)正確.2.在密封容器中裝有某種氣體,當(dāng)溫度從50 C升高到100 C時(shí),氣體的壓強(qiáng)從 P1變到P2,則(P2 12A.P2B.p2= 1P1= 323C.p2= 373解析t1 + 273 K 32

34、3=盹,故C選項(xiàng)正確.3.定質(zhì)量的氣體,在體積不變的條件下, 溫度由0 時(shí),其壓強(qiáng)的增量為 Ap2,則Ap1與Ap2之比是(C升高到10 C時(shí),其壓強(qiáng)的增量為Api,當(dāng)它由100 C升高到110 CA . 10 : 1 B . 373 : 273 C. 1 : 1 D . 383:283答案解析由查理定律得 Ap= Tat,定質(zhì)量的氣體在體積不變的條件下T=恒量,溫度由10 C和由100高到110 C, AT= 10 K相同,故壓強(qiáng)的增量Ap1 = Ap2, C 項(xiàng)正確.4一個(gè)密閉的鋼管內(nèi)裝有空氣,在溫度為20C時(shí),壓強(qiáng)為1 atm,若溫度上升到 80C,管內(nèi)空氣的壓強(qiáng)約為 (A. 4 atm

35、B.4 atmC. 1.2 atm5D.6 atm答案由于氣體做等容變化,所以°=¥=P2'2 t2+ 273 K答案 CP2勺.2 atm,所以C正確.解析由查理定律知P1 =製,代入數(shù)據(jù)解得T1 T2A相連的B管插在水銀槽中,B管上的刻度直接讀岀設(shè)B管的體積與A泡的5.有人設(shè)計(jì)了一種測(cè)溫裝置,其結(jié)構(gòu)如圖7所示,玻璃泡 A內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體,與內(nèi)外水銀面的高度差 x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度,即環(huán)境溫度,并可由體積相比可略去不計(jì).圖7(1)在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下對(duì) B管進(jìn)行溫度標(biāo)刻(1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于 76 cmHg的壓強(qiáng))已知當(dāng)溫度t1 = 27 C時(shí),管內(nèi)水銀面 的高

36、度為X1= 16 cm,此高度即為27 C的刻線,問t= 0 C的刻線在何處?27 C,問:此時(shí)的實(shí)際溫度為多(2)若大氣壓已變?yōu)橄喈?dāng)于75 cmHg的壓強(qiáng),利用該測(cè)溫裝置測(cè)量溫度時(shí)所得讀數(shù)仍為少?答案(1)21.4 cm (2)22 C解析末態(tài),(1) 玻璃泡 A 內(nèi)氣體的初始狀態(tài):= 300 K,p1= (76 16) cmHg = 60 cmHg.即 t= 0 C 的狀態(tài): T0= 273 K,p=?由查理定律得:P =嚴(yán)P1 = 273 X 60 cmHg = 54.6 cmHg , 11300所以t= 0 C時(shí),水銀面的高度即t = 0 C 的刻線位置是:xo = (76 - 54.

37、6) cm = 21.4 cm.由題意知,此時(shí)水銀面的高度仍為X1= 16 cm,所以玻璃泡 A內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為:P2= (75 - 16) cmHg = 59 cmHg.可得此時(shí)的實(shí)際溫度為:T2= 器尸50 300 K = 295 K .即卩t2= 22 C.考點(diǎn)二、氣體的等壓變化知識(shí)梳理1.等壓變化:一定質(zhì)量的某種氣體,在壓強(qiáng)不變的情況下,體積V隨熱力學(xué)溫度 T的變化規(guī)律.2.蓋一呂薩克定律(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成正比.(2)表達(dá)式:V;= Tf= C(C是比例常數(shù))推論式:V=1T.圖象:如圖所示.-273.15 P乙V-T圖中的等壓線

38、是一條過原點(diǎn)的傾斜直線V-1圖上的等壓線不過原點(diǎn),反向延長(zhǎng)線交t軸于-273.15 C . 無論V-T圖象還是V- t圖象,其斜率都能判斷氣體壓強(qiáng)的大小,斜率越大,壓強(qiáng)越小.【深度思考】一定質(zhì)量的某種氣體,在等容變化過程中,氣體的壓強(qiáng)P與熱力學(xué)溫度 T的圖線如圖4甲所示一定質(zhì)量的某種氣體,在等壓變化過程中,氣體的體積V與熱力學(xué)溫度 T的圖線如圖乙所示這兩種圖線的不同點(diǎn)和共同點(diǎn)是什么?甲答案P T圖象與V- T圖象的比較圖象最新修正版縱坐標(biāo)壓強(qiáng)P體積V斜率意義體積的倒數(shù),斜率越大,體積越小,V4 < V3 V V2< Vi壓強(qiáng)的倒數(shù),斜率越大,壓強(qiáng)越小,P4< P3< P

39、2< Pi相 同 點(diǎn)(1)都是一條通過原點(diǎn)的傾斜直線都是斜率越大,氣體的另外一個(gè)狀態(tài)參量越小典例精析27 C,如果把它加熱到Vi = V,Ti= 300 K ;末狀態(tài) V2 =【例2 一容器中裝有某種氣體,且容器上有一小孔跟外界大氣相通,原來容器內(nèi)氣體的溫度為 127 C,從容器中逸岀的空氣質(zhì)量是原來質(zhì)量的多少?解析 設(shè)逸岀的氣體被一個(gè)無形的膜所密閉,以容器中原來的氣體為研究對(duì)象,初狀態(tài)V + 0,T2 = 400 K,由蓋呂薩克定律半二劃:*- V+AVT2代入數(shù)據(jù)得AV= V,3VT E、丄匚 AmAV3 1又因?yàn)閙= pV故=廠=7.m V+ AV4V 43此題從容器中逸岀空氣來看

40、是一個(gè)變質(zhì)量問題,為轉(zhuǎn)化為等壓變化問題,從而把逸岀的空氣看成氣體的膨脹,因小孔跟外界大氣相通,所以壓強(qiáng)不變,因此符合蓋一呂薩克定律.(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,這一過程在 V-T圖上的表示如圖 5所示,則()A .在AC過程中,氣體的壓強(qiáng)不斷變大B .在CB過程中,氣體的壓強(qiáng)不斷變小TC.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)最大答案 ADA正確.在CB變化過程中,解析 氣體的AC變化過程是等溫變化,由pV = C(C是常數(shù))可知,體積減小,壓強(qiáng)增大,故氣體的體積不發(fā)生變化,即為等容變化,由T= C(C是比例常數(shù))可知,溫度升高,壓強(qiáng)增大,故 B錯(cuò)誤綜

41、上所述,在ACB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.故正確答案為A、D.(1在V-T圖象中,比較兩個(gè)狀態(tài)的壓強(qiáng)大小,可以通過這兩個(gè)狀態(tài)與原點(diǎn)連線的斜率大小來判斷,斜率越大,壓強(qiáng)越 ?。恍甭试叫?,壓強(qiáng)越大 (2 一定質(zhì)量的氣體,溫度不變,體積越大,壓強(qiáng)越小 題組二 蓋一呂薩克定律的應(yīng)用30刻度線時(shí),空氣柱長(zhǎng)度是30 cm ;當(dāng)容器水1. 如圖1所示,某同學(xué)用封有氣體的玻璃管來測(cè)絕對(duì)零度,當(dāng)容器水溫是溫是90刻度線時(shí),空氣柱長(zhǎng)度是36 cm,則該同學(xué)測(cè)得的絕對(duì)零度相當(dāng)于刻度線()圖1A. - 273B. - 270C. - 268D. - 271答案解析當(dāng)水

42、溫為30刻度線時(shí),V1 = 30S;當(dāng)水溫為90刻度線時(shí),V2= 36S,設(shè)T= t刻線+ x,由蓋一呂薩克定律得 乂 = 二t1 + x t2+ x30S即=30刻線+ x 90刻線+ x,解得x= 270刻線,故絕對(duì)零度相當(dāng)于270刻度線,選B.2. 如圖2所示,上端開口的圓柱形汽缸豎直放置,截面積為5X 10-3 m2, 定質(zhì)量的氣體被質(zhì)量為2 kg的光滑活塞封閉在汽缸內(nèi),其壓強(qiáng)為部的高度由0.50 mPa(大氣壓強(qiáng)取1.01 X 105 Pa, g取10 m/s2) 若從初溫27 C開始加熱氣體,使活塞離汽缸底緩慢地變?yōu)?.51 m,則此時(shí)氣體的溫度為C .下列選項(xiàng)正確的是()LUE&

43、#177;xi± = ±±i.i±± = ±lIShHSliHKI - M"zz"g""zzg""gMA . 1.05 X 105B . 0.04 X 105C. 33D . 300答案AC解析F mgP1 =S= S2X 1055 Pa= 0.04 X 10 Pa,所以P= P1+ P0= 0.04 X 105 Pa+ 1.01 X 105 Pa=1.05 X 105 Pa,由蓋一呂薩克定律得V1= V2,t= 33 °C .即 MS = 0.51S,所以273

44、+ 27273 + t3.房間里氣溫升高 3 C時(shí),房間內(nèi)的空氣將有 1%逸岀到房間外,由此可計(jì)算岀房間內(nèi)原來的溫度是A. 27B . 33D. 63 C答案解析以升溫前房間里的氣體為研究對(duì)象,由蓋一呂薩克定律:T+ 3 V(1 + 1% =,解得:T= 300 K , t = 27 C .4.如圖3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)活塞與缸壁摩擦),溫度升高時(shí),改變的量有()hLIA .活塞高度hB.汽缸高度HC .氣體壓強(qiáng)P D.彈簧長(zhǎng)度答案解析以汽缸整體為研究對(duì)象,由受力平衡知彈簧彈力等于總重力,故L、不變,設(shè)缸壁的重力為Gi,則封閉氣體的壓強(qiáng)p= poGs1 保持不

45、變,當(dāng)溫度升高時(shí),由蓋一呂薩克定律知?dú)怏w體積增大,H將減小,故只有 B項(xiàng)正確.5.(蓋呂薩克定律的應(yīng)用)一定質(zhì)量的理想氣體,在壓強(qiáng)不變的情況下,溫度由 溫度由10 C升高到15 C,體積的增量為AV2,則(5 C升高到10 C,體積的增量為 AVi ;A . AVi = AV2B . AV1>AV2C . AV1<AV2D.無法確定答案 A解析由蓋一呂薩克定律 ¥= ¥可得半二孚,即卩AVI 1 12 I 1AIAT=石V1,5所以AV1 =278V1,5AV2= 283V2(V1、V2分別是氣體在 5 C和10 C時(shí)的體積),而2V8 = 283,所以AV1

46、= A/2, a正確.考點(diǎn)三、假設(shè)法判斷液柱(或活塞)的移動(dòng)問題知識(shí)梳理此類問題的特點(diǎn)是:當(dāng)氣體的狀態(tài)參量P、V、T都發(fā)生變化時(shí),直接判斷液柱或活塞的移動(dòng)方向比較困難,通常先進(jìn)行 氣體狀態(tài)的假設(shè),然后應(yīng)用查理定律可以簡(jiǎn)單地求解.其一般思路為: (1)假設(shè)液柱或活塞不發(fā)生移動(dòng),兩部分氣體均做等容變化.(2)對(duì)兩部分氣體分別應(yīng)用查理定律的分比形式AP=Tat,求岀每部分氣體壓強(qiáng)的變化量A,并加以比較.典例精析【例4 如圖6所示,兩端封閉、粗細(xì)均勻、豎直放置的玻璃管內(nèi),有一長(zhǎng)為h的水銀柱,將管內(nèi)氣體分為兩部分,已知12= 2li.若使兩部分氣體同時(shí)升高相同的溫度,管內(nèi)水銀柱將如何運(yùn)動(dòng)?(設(shè)原來溫度相

47、同)答案水銀柱上移解析 水銀柱原來處于平衡狀態(tài),所受合外力為零,即此時(shí)兩部分氣體的壓強(qiáng)差巾=Pl P2= Ph.溫度升高后,兩部分氣體的壓強(qiáng)都增大,若Api>Ap2,水銀柱所受合外力方向向上,應(yīng)向上移動(dòng),若A3ivAp2,水銀柱向下移動(dòng),若A31= Ap2,水銀柱不動(dòng).所以判斷水銀柱怎樣移動(dòng),就是分析其合外力方向,即判斷兩部分氣體的壓強(qiáng)哪一個(gè)增大得多.假設(shè)水銀柱不動(dòng),兩部分氣體都做等容變化,分別對(duì)兩部分氣體應(yīng)用查理定律:上段:竿T2P2'T2'=T?所以 p2=2P2,Ap2= P2'同理下段:ATiAPi=亓 pi.又因?yàn)?AT2 =,Ti = T2,Pi= P

48、2+ Ph>p2, 所以Api>Ap2,即水銀柱上移.廠I總結(jié)提升J同一問題可從不同角度考慮,用不同方法求解,培養(yǎng)同學(xué)們的發(fā)散思維能力.此類問題中,如果是氣體溫度降低,則AT為負(fù)值,Ap亦為負(fù)值,表示氣體壓強(qiáng)減小,那么降溫后水銀柱應(yīng)該向壓強(qiáng)減小得多的一方移動(dòng) 題組三液柱移動(dòng)問題的判斷1. (多選)如圖所示,四支兩端封閉、粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)的空氣被一段水銀柱隔開,按圖中標(biāo)明的條件,當(dāng)玻璃管水平放則水銀柱向左移動(dòng)的是置時(shí),水銀柱處于靜止?fàn)顟B(tài).如果管內(nèi)兩端的空氣都升高相同的溫度,b答案 CD解析 假設(shè)升溫后,水銀柱不動(dòng),則兩邊壓強(qiáng)要增加,由查理定律有,壓強(qiáng)的增加量 所以,即T高,巾小,也

49、就可以確定水銀柱應(yīng)向溫度高的方向移動(dòng),故Ap= 旱,而各管原壓強(qiáng) P相同,C、D項(xiàng)正確.2. 如圖8甲所示是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象.已知?dú)怏w在狀態(tài) A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5 X 105o屮乙().4(1) 說岀Af B過程中壓強(qiáng)變化的情形,并根據(jù)圖象提供的信息,計(jì)算圖中Ta的溫度值.(2) 請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中,畫岀由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的P T的圖象,如果需要計(jì)算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值,請(qǐng)寫岀計(jì)算過程.并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)岀字母A, B, C.答案 (1)200 K (2)見解析解析 (1)由題圖甲可以看岀, A與B的連線的延長(zhǎng)線經(jīng)過原點(diǎn)0,所以Af B是一個(gè)等壓變化

50、,即Pa = Pb.根據(jù)蓋一呂薩克定律可知:沽半,即Ta = VBTb=器X 300 K = 200 K.(2)由題圖甲可知,Bf C是等容變化,根據(jù)查理定律得:嚳半,即 pc=TCTb TcTb40044_PB 二 300 PB=3P b=3Pa 二45-X 1.5X 105 Pa= 2.03X 105 Pa.可畫岀由狀態(tài) Af Bf C的p T圖象如圖所示.14pA X I CP Pa)!.(3. 如圖4所示,兩端開口的直玻璃管 A和B,豎直插入同一水銀槽中,各用一段水銀柱封閉著一定質(zhì)量、同溫度的空氣,空氣柱長(zhǎng)度 H1>H2,水銀柱長(zhǎng)度 h1>h2,今使封閉氣柱降低相同的溫度(

51、大氣壓保持不變),則兩管中氣柱上方水銀柱的移動(dòng)情況是()A 均向下移動(dòng),A管移動(dòng)較多B 均向上移動(dòng),A管移動(dòng)較多C. A管向上移動(dòng),B管向下移動(dòng)D無法判斷答案 APa.解析 封閉氣柱均做等壓變化,故封閉氣柱下端的水銀面高度不變,根據(jù)蓋呂薩克定律的分比形式AV = -V,管中的封閉氣柱,初溫相同,溫度的變化也相同,且AT<0 ,所以AVvO,即A、B管中氣柱的體積都減??;又因?yàn)镠i>H2,A管中氣柱的體積較大,I A/1|>| V2|, a管中氣柱體積減小得較多,故A、B兩管氣柱上方的水銀柱均向下移動(dòng),且中的水銀柱下移得較多,故A項(xiàng)正確.4. 兩個(gè)容器A、B,用截面均勻的水平細(xì)玻璃管連通,如圖5所示,A、B所裝氣體的溫度分別為17 C和27 °C,水銀柱在管中央平衡,如果兩邊溫度都升高10 C,則水銀柱將()A .向右移動(dòng)B.向左移動(dòng)C .不動(dòng)D.條件不足,不能

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