高中物理人教版3第八章氣體 第八章2氣體的等容變化和等壓變化

第八章氣體2氣體的等容變化和等壓變化A級抓基礎(chǔ)1．貯氣罐內(nèi)的某種氣體，在密封的條件下，溫度從13℃上升到52℃A．升高為原來的4倍 B．降低為原來的eq\f(1,4)C．降低為原來的eq\f(22,25) D．升高為原來的eq\f(25,22)解析：氣體體積不變，由查理定律eq\f(p1,p2)＝eq\f(T1,T2)得eq\f(p2,p1)＝eq\f(T2,T1)＝eq\f(273＋52,273＋13)＝eq\f(25,22)，故D對．答案：D2．(多選)一定質(zhì)量的理想氣體在等壓變化中體積增大了eq\f(1,2)，若氣體原來溫度是27℃，則溫度的變化是()A．升高到450K B．升高了150C．升高到40.5℃ D．升高到解析：氣體做等壓變化，由蓋－呂薩克定律eq\f(V1,V2)＝eq\f(T1,T2)得eq\f(V1,V1＋\f(1,2)V1)＝eq\f(273＋27,T2)，T2＝450K，ΔT＝(450－300)K＝150K＝150℃，故A、B對．答案：AB3.一端封閉的均勻玻璃管，開口向上豎直放置，管中有兩段水銀柱封閉了兩段空氣柱，開始時(shí)V1＝2V2.現(xiàn)將玻璃管緩慢地均勻加熱，下列說法中正確的是()A．加熱過程中，始終有V1′＝2V2′B．加熱后V1′＞2V2′C．加熱后V1′＜2V2′D．條件不足，無法判斷解析：加熱前后，上段氣體的壓強(qiáng)保持p0＋ρgh1不變，下段氣體的壓強(qiáng)保持p0＋ρgh1＋ρgh2不變，整個(gè)過程為等壓變化，根據(jù)蓋－呂薩克定律得eq\f(V1,T)＝eq\f(V1′,T′)，eq\f(V2,T)＝eq\f(V2′,T′)，所以eq\f(V1′,V2′)＝eq\f(V1,V2)＝eq\f(2,1)，即V1′＝2V2′，故A正確．答案：A4.(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)最大解析：氣體在過程AC中發(fā)生等溫變化，由pV＝C可知，體積減小，壓強(qiáng)增大，故A正確．在CB變化過程中，氣體的體積不發(fā)生變化，即為等容變化，由eq\f(p,T)＝C可知，溫度升高，壓強(qiáng)增大，故B錯(cuò)誤．綜上所述，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．答案：AD5.如圖為mol的某種氣體的壓強(qiáng)和溫度關(guān)系的p-t圖線，p0表示1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則在狀態(tài)B時(shí)氣體的體積為()A．5.6L B．3.2LC．1.2L D．8.4L解析：此氣體在0℃時(shí)，壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，所以它的體積應(yīng)為×0.3L＝6.72L．根據(jù)圖線所示，從p0到A狀態(tài)，氣體是等容變化，A狀態(tài)的體積為6.72L，溫度為(127＋273)K＝400K．從A狀態(tài)到B狀態(tài)為等壓變化，B狀態(tài)的溫度為(227＋273)K＝500K，根據(jù)蓋－呂薩克定律eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，得VB＝eq\f(VATB,TA)＝eq\f×500,400)L＝8.4L.答案：D6．用易拉罐盛裝碳酸飲料非常衛(wèi)生和方便，但如果劇烈碰撞或嚴(yán)重受熱會導(dǎo)致爆炸．我們通常用的可樂易拉罐容積V＝355mL.假設(shè)在室溫(17℃)罐內(nèi)裝有的飲料，剩余空間充滿CO2氣體，氣體壓強(qiáng)為1atm.若易拉罐承受的壓強(qiáng)為atm，解析：取CO2氣體為研究對象，則：初態(tài)：p1＝1atm，T1＝(273＋17)K＝290K.末態(tài)：p2＝atm，T2＝未知量．氣體發(fā)生等容變化，由查理定律eq\f(p2,p1)＝eq\f(T2,T1)得：T2＝eq\f(p2,p1)T1＝eq\f×290,1)K＝348K，t＝(348－273)℃＝75℃答案：75B級提能力7．一個(gè)密封的鋼管內(nèi)裝有空氣，在溫度為20℃時(shí)，壓強(qiáng)為1atm，若溫度上升到80℃A．4atm\f(1,4)atmC．a(chǎn)tm\f(5,6)atm解析：由eq\f(p1,p2)＝eq\f(T1,T2)得：eq\f(1,p2)＝eq\f(273＋20,273＋80)，p2≈atm.答案：C8.(多選)如圖所示，兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣，則()A．彎管左管內(nèi)、外水銀面的高度差為hB．若把彎管向上移動(dòng)少許，則管內(nèi)氣體體積增大C．若把彎管向下移動(dòng)少許，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升D．若環(huán)境溫度升高，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升解析：被封閉氣體的壓強(qiáng)按右邊計(jì)算為p＝p0＋ph，按左邊算也為p＝p0＋ph，故左管內(nèi)、外水銀面的高度差為h，A正確；氣體的壓強(qiáng)不變，溫度不變，故體積不變，B、C均錯(cuò)；壓強(qiáng)不變，溫度升高，體積增大，右管中水銀柱沿管壁上升，D正確．答案：AD9.(多選)如圖所示，一定質(zhì)量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U形玻璃管內(nèi)，右管上端開口且足夠長，右管內(nèi)水銀面比左管內(nèi)水銀面高h(yuǎn)，能使h變大的原因是()A．環(huán)境溫度升高B．大氣壓強(qiáng)升高C．沿管壁向右管內(nèi)加水銀D．U形玻璃管自由下落解析：對左管被封氣體：p＝p0＋ph，由eq\f(pV,T)＝k，可知當(dāng)溫度T升高，大氣壓p0不變時(shí)，h增加，故A正確；大氣壓升高，h減小，B錯(cuò)；向右管加水銀時(shí)，由溫度T不變，p0不變，V變小，p增大，即h變大，C正確；U形管自由下落，水銀完全失重，氣體體積增加，h變大，D正確．答案：ACD10.如圖所示，上端開口的圓柱形氣缸豎直放置，截面積為5×10－3m2，一定質(zhì)量的氣體被質(zhì)量為2.0kg的光滑活塞封閉在氣缸內(nèi)，其壓強(qiáng)為________Pa(大氣壓強(qiáng)取×105Pa，g取10m/s2)．若從初溫27℃開始加熱氣體，使活塞離氣缸底部的高度由0.50m緩慢地變?yōu)榻馕觯簆1＝eq\f(F,S)＝eq\f(mg,S)＝eq\f(2×10,5×10－3)Pa＝×105Pa，所以p＝p1＋p0＝×105Pa＋×105Pa＝×105Pa，由蓋—呂薩克定律得eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，即eq\f,273＋27)＝eq\f,273＋t)，所以t＝33℃.答案：×1053311.如圖所示，一端開口的鋼制圓筒，在開口端上面放一活塞．活塞與筒壁間的摩擦及活塞的重力不計(jì)，現(xiàn)將其開口端向下，豎直緩慢地放入7℃的水中，在筒底與水面相平時(shí)，恰好靜止在水中，這時(shí)筒內(nèi)氣柱長為14cm，當(dāng)水溫升高到27℃時(shí)解析：設(shè)筒底露出水面的高度為h.當(dāng)t1＝7℃時(shí)，H1＝14cm，當(dāng)t2＝27℃時(shí)，H2＝(14＋h)cm，由等壓變化規(guī)律eq\f(H1S,T1)＝eq\f(H2S,T2)，得eq\f(14,280)＝eq\f(14＋h,300)，解得h＝1cm，也就是鋼筒露出水面的高度為1cm.答案：112.如圖所示，上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置，截面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)．在氣缸內(nèi)距缸底60cm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)活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0(p0＝×105Pa為大氣壓強(qiáng))，溫度為300K．現(xiàn)緩慢加熱氣缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度為330K，活塞恰好離開a、b；當(dāng)溫度為360K時(shí)，活塞上升了4cm.g取10m(1)活塞的質(zhì)量；(2)物體A的體積．解析：(1)設(shè)物體A的體積為ΔV.T1＝300K，p1＝×105Pa，V1＝60×40－ΔV，T2＝330K，p2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1×105＋\f(mg,40