新教材適用2024-2025學(xué)年高中物理第2章氣體固體和液體3.氣體的等壓變化和等容變化學(xué)案新人教版選擇性必修第三冊(cè)

3．氣體的等壓變更和等容變更課程標(biāo)準(zhǔn)1．知道什么是氣體的等容變更過程。2．駕馭查理定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式；理解p－t圖像的物理意義。3．知道查理定律的適用條件。4．會(huì)用分子動(dòng)理論說明查理定律。素養(yǎng)目標(biāo)1．知道什么是等壓變更和等容變更。2．知道蓋—呂薩克定律和查理定律的內(nèi)容和表達(dá)式，并會(huì)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。3．了解p－T圖像和V－T圖像及其物理意義。4．了解志向氣體的模型，并知道實(shí)際氣體看成志向氣體的條件。5．駕馭志向氣體狀態(tài)方程的內(nèi)容和表達(dá)式，并能應(yīng)用方程解決實(shí)際問題。6．能用氣體分子動(dòng)理論說明三個(gè)氣體試驗(yàn)定律。學(xué)問點(diǎn)1氣體的等壓變更1．等壓變更肯定質(zhì)量的某種氣體在_壓強(qiáng)不變___時(shí)體積隨溫度的變更叫作等壓變更。2．蓋—呂薩克定律(1)內(nèi)容：肯定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的狀況下，它的體積與熱力學(xué)溫度成正比。(2)表達(dá)式：V＝CT或eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)或eq\f(V1,V2)＝eq\f(T1,T2)。3．等壓過程的V－T和V－t圖像圖像說明：(1)等壓過程的V－T圖像是延長線過原點(diǎn)的傾斜直線，如圖甲所示，且p1_<___p2，即壓強(qiáng)越大，斜率越_小___。(2)等壓過程的V－t圖像是一條延長線過橫軸_－273.15__℃的傾斜直線，如圖乙所示，且斜率越大，壓強(qiáng)越_小___。圖像縱軸截距V0是氣體在_0_℃___時(shí)的體積?！号幸慌小?1)肯定質(zhì)量的氣體，等壓變更時(shí)，體積與溫度成正比。(×)(2)肯定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，其V－T圖像是過原點(diǎn)的傾斜直線。(√)學(xué)問點(diǎn)2氣體的等容變更1．等容變更肯定質(zhì)量的某種氣體在_體積不變___時(shí)壓強(qiáng)隨溫度的變更叫作等容變更。2．查理定律(1)內(nèi)容：肯定質(zhì)量的氣體，在_體積不變___的狀況下，它的壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成_正___比。(2)表達(dá)式：p＝CT或eq\f(p,T)＝Ceq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)或eq\f(p1,p2)＝eq\f(T1,T2)。3．等容過程的p－T和p－t圖像圖像說明：(1)等容變更的p－T圖像是延長線過原點(diǎn)的傾斜直線，如圖甲所示，且V1_<___V2，即體積越大，斜率越_小___。(2)等容變更的p－t圖像是延長線過橫軸_－273.15__℃的傾斜直線，如圖乙所示，且斜率越大，體積越_小___，圖像縱軸的截距p0為氣體在_0_℃___時(shí)的壓強(qiáng)。『判一判』(3)現(xiàn)實(shí)生活中，自行車輪胎在烈日下暴曬，車胎內(nèi)氣體的變更是等容過程。(√)(4)肯定質(zhì)量的氣體，等容變更時(shí)，氣體的壓強(qiáng)和溫度不肯定成正比。(√)(5)氣體的溫度上升，氣體的體積肯定增大。(×)(6)查理定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式eq\f(p,T)＝C，其中C是一常量，C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。(×)學(xué)問點(diǎn)3志向氣體1．志向氣體在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從_氣體試驗(yàn)定律__的氣體。2．志向氣體與實(shí)際氣體在_溫度__不低于零下幾十?dāng)z氏度、_壓強(qiáng)__不超過大氣壓的幾倍的條件下，把實(shí)際氣體看成志向氣體來處理。3．志向氣體的狀態(tài)方程(1)內(nèi)容肯定質(zhì)量的某種志向氣體，在從某一狀態(tài)變更到另一狀態(tài)時(shí)，盡管壓強(qiáng)p、體積V、溫度T都可能變更，但是_壓強(qiáng)p跟體積V__的乘積與_熱力學(xué)溫度T__之比保持不變。(2)表達(dá)式①eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)；②eq\f(pV,T)＝C。(3)成立條件肯定質(zhì)量的_志向氣體__。說明：志向氣體是一種志向化模型，是對(duì)實(shí)際氣體的科學(xué)抽象。題目中無特殊說明時(shí)，一般都可將實(shí)際氣體當(dāng)成志向氣體來處理。『想一想』我國民間常用“拔火罐”來治療某些疾病，即用一個(gè)小罐，將紙燃燒后放入罐內(nèi)，然后快速將火罐開口端緊壓在人體的皮膚上，待火罐冷卻后，火罐就被緊緊地“吸”在皮膚上。你知道其中的道理嗎？答案：火罐內(nèi)的氣體體積肯定，冷卻后氣體的溫度降低，壓強(qiáng)減小，故在大氣壓力作用下被“吸”在皮膚上。學(xué)問點(diǎn)4對(duì)氣體試驗(yàn)定律的微觀說明用分子動(dòng)理論可以定性說明氣體的試驗(yàn)定律。1．玻意耳定律肯定質(zhì)量的某種志向氣體，溫度保持不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能是_肯定__的。在這種狀況下，體積減小時(shí)，分子的_數(shù)密度__增大，單位時(shí)間內(nèi)，單位面積上碰撞器壁的分子數(shù)就多，氣體的壓強(qiáng)就_增大__。這就是玻意耳定律的微觀說明。2．蓋—呂薩克定律肯定質(zhì)量的某種志向氣體，溫度上升時(shí)，分子的_平均動(dòng)能__增大；只有氣體的_體積__同時(shí)增大，使分子的_數(shù)密度__減小，才能保持壓強(qiáng)不變。這就是蓋—呂薩克定律的微觀說明。3．查理定律肯定質(zhì)量的某種志向氣體，體積保持不變時(shí)，分子的_數(shù)密度__保持不變。在這種狀況下，溫度上升時(shí)，分子的_平均動(dòng)能__增大，氣體的_壓強(qiáng)__就增大。這就是查理定律的微觀說明。『選一選』(多選)對(duì)肯定質(zhì)量的志向氣體，下列說法正確的是(AB)A．體積不變，壓強(qiáng)增大時(shí)，氣體分子的平均速率肯定增大B．溫度不變，壓強(qiáng)減小時(shí)，氣體的分子數(shù)密度肯定減小C．壓強(qiáng)不變，溫度降低時(shí)，氣體的分子數(shù)密度肯定減小D．溫度上升，壓強(qiáng)和體積都可能不變解析：由查理定律知，體積不變，壓強(qiáng)增大時(shí)溫度上升，故氣體分子的平均速率增大，A正確；由玻意耳定律知，溫度不變，壓強(qiáng)減小時(shí)體積增大，故氣體的分子數(shù)密度減小，B正確；由蓋—呂薩克定律知，壓強(qiáng)不變，溫度降低時(shí)體積減小，氣體的分子數(shù)密度增大，C錯(cuò)誤；肯定質(zhì)量的志向氣體的三個(gè)狀態(tài)參量中只有一個(gè)發(fā)生變更是不行能的，D錯(cuò)誤。探究氣體的等壓變更要|點(diǎn)|提|煉1.蓋—呂薩克定律的表達(dá)式eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)＝C2．蓋—呂薩克定律的適用條件(1)氣體質(zhì)量肯定，壓強(qiáng)不變。(2)(實(shí)際)氣體的壓強(qiáng)不太大(小于幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)，溫度不太低(不低于零下幾十?dāng)z氏度)。3．利用蓋—呂薩克定律解題的一般步驟(1)確定探討對(duì)象，即被封閉氣體。(2)分析被探討氣體在狀態(tài)變更時(shí)是否符合定律成立的條件，即是不是質(zhì)量和壓強(qiáng)保持不變。(3)分別找出初、末兩狀態(tài)的溫度、體積。(4)依據(jù)蓋—呂薩克定律列方程求解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行探討。4．蓋—呂薩克定律的重要推論肯定質(zhì)量的氣體從初狀態(tài)(V、T)起先發(fā)生等壓變更，其體積的變更量ΔV與溫度的變更量ΔT之間的關(guān)系是ΔV＝eq\f(ΔT,T)V。典|例|剖|析典例1肯定質(zhì)量的某種氣體做等壓變更時(shí)，其體積V隨攝氏溫度t變更的關(guān)系圖像(V－t圖像)如圖所示，若保持氣體質(zhì)量不變，使氣體的壓強(qiáng)增大后，再讓氣體做等壓變更，則其等壓線與原來相比(C)A．與t軸之間的夾角變大B．與t軸之間的夾角不變C．與t軸交點(diǎn)的位置不變D．與t軸交點(diǎn)的位置肯定變更解析：肯定質(zhì)量的氣體做等壓變更時(shí)，其V－t圖像是一條傾斜直線，圖線斜率越大，壓強(qiáng)越小，則壓強(qiáng)增大后，等壓線與t軸之間的夾角變小，A、B錯(cuò)誤；等壓線的延長線肯定通過t軸上的點(diǎn)(－273.15℃，0)，因此等壓線與t軸交點(diǎn)的位置不變，C正確，D錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練?(2024·重慶南開中學(xué)高二下期中)如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸內(nèi)封有肯定質(zhì)量的志向氣體，缸體質(zhì)量M＝200kg，活塞質(zhì)量m＝10kg?；钊c氣缸壁無摩擦且不漏氣。此時(shí)，缸內(nèi)氣體的溫度為37℃，活塞位于氣缸正中間，整個(gè)裝置都靜止。已知外界大氣壓恒定，重力加速度為g＝10m/s2。則當(dāng)活塞恰好能靜止在氣缸缸口AB處時(shí)(B)A．彈簧長度變短B．缸內(nèi)氣體溫度為620KC．缸內(nèi)氣體溫度為600KD．缸內(nèi)氣體溫度為74℃解析：活塞與氣缸作為整體，由平衡條件得，kΔx＝(M＋m)g，故彈簧的彈力保持不變，則彈簧長度不變，A錯(cuò)誤；對(duì)氣缸，由平衡條件得p0S＋Mg＝pS，解得p＝p0＋eq\f(Mg,S)，故缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，依據(jù)蓋—呂薩克定律可知eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，代入數(shù)據(jù)得eq\f(0.5l,310K)＝eq\f(l,T2)，解得T2＝620K＝347℃，B正確，C、D錯(cuò)誤。探究氣體的等容變更要|點(diǎn)|提|煉1.查理定律的表達(dá)式eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)＝C2．查理定律的適用條件(1)氣體質(zhì)量肯定，體積不變。(2)(實(shí)際)氣體的壓強(qiáng)不太大(小于幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)，溫度不太低(不低于零下幾十?dāng)z氏度)。3．利用查理定律解題的一般步驟(1)確定探討對(duì)象，即被封閉的氣體。(2)分析被探討氣體在狀態(tài)變更時(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)按查理定律公式列式求解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行探討。4．查理定律的重要推論肯定質(zhì)量的某種氣體從初狀態(tài)(p、T)起先發(fā)生等容變更，其壓強(qiáng)的變更量Δp與溫度的變更量ΔT之間的關(guān)系為Δp＝eq\f(ΔT,T)p。典|例|剖|析典例2某登山運(yùn)動(dòng)員在一次攀登珠穆朗瑪峰的過程中，在接近山頂時(shí)他袒露在手腕上的防水手表的表盤玻璃突然爆裂了，而手表沒有受到任何撞擊。該手表出廠時(shí)給出的參數(shù)為：27℃時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.0×105Pa(常溫下的大氣壓強(qiáng)值)，當(dāng)內(nèi)外壓強(qiáng)差超過6.0×104Pa時(shí)表盤玻璃將爆裂。當(dāng)時(shí)登山運(yùn)動(dòng)員攜帶的溫度計(jì)的讀數(shù)是－21℃，表內(nèi)氣體體積的變更可忽視不計(jì)。(1)通過計(jì)算推斷手表的表盤玻璃是向外爆裂還是向內(nèi)爆裂？(2)當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)為多少？解題指導(dǎo)：eq\x(\a\al(取表內(nèi)氣體,為探討對(duì)象))→eq\x(\a\al(依據(jù)查理定,律列方程))→eq\x(\a\al(求氣體,壓強(qiáng)))→eq\x(分析推斷)解析：(1)以表內(nèi)氣體為探討對(duì)象，初狀態(tài)的壓強(qiáng)為p1＝1.0×105Pa，溫度為T1＝300K其末狀態(tài)的壓強(qiáng)為p2，溫度為T2＝252K依據(jù)查理定律，有eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)解得：p2＝8.4×104Pa假如手表的表盤玻璃是向內(nèi)爆裂的，則外界的大氣壓強(qiáng)為p0＝8.4×104Pa＋6×104Pa＝1.44×105Pa，大于山腳下的大氣壓強(qiáng)(即常溫下的大氣壓強(qiáng))，這明顯是不行能的，所以可推斷手表的表盤玻璃是向外爆裂的。(2)當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)為p0＝p2－6.0×104Pa＝2.4×104Pa。答案：(1)向外爆裂(2)2.4×104Pa對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練?(2024·山西河津檢測(cè))將質(zhì)量相同的同種氣體分別密封在體積不同的兩容器A、B中，保持兩部分氣體體積不變，A、B中兩部分氣體的壓強(qiáng)隨溫度t的變更圖線a、b如圖所示。則下列說法錯(cuò)誤的是(C)A.A中氣體的體積比B中的小B.a、b圖線的延長線與t軸的交點(diǎn)為同一點(diǎn)C．A、B中氣體溫度變更量相同時(shí)，壓強(qiáng)變更量相同D．A、B中氣體溫度變更量相同時(shí)，A中氣體壓強(qiáng)變更量較大解析：兩部分氣體都發(fā)生等容變更，p－t圖線的延長線都過t軸上表示溫度為－273.15℃的點(diǎn)，且斜率越大，體積越小，則A中氣體的體積比B中的小，故A、B正確；題圖中a圖線的斜率較大，由數(shù)學(xué)學(xué)問可知溫度變更量相同時(shí)，A中氣體壓強(qiáng)變更量較大，C錯(cuò)誤，D正確。探究志向氣體及其狀態(tài)方程要|點(diǎn)|提|煉1.志向氣體狀態(tài)方程與氣體試驗(yàn)定律eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(T1＝T2時(shí)，p1V1＝p2V2(玻意耳定律),V1＝V2時(shí)，\f(p1,T1)＝\f(p2,T2)(查理定律),p1＝p2時(shí)，\f(V1,T1)＝\f(V2,T2)(蓋—呂薩克定律)))由此可見，三個(gè)氣體試驗(yàn)定律是志向氣體狀態(tài)方程的特例。2．志向氣體狀態(tài)變更的圖像肯定質(zhì)量的志向氣體的狀態(tài)參量p、V、T可以用圖像上的點(diǎn)表示出來，用點(diǎn)到點(diǎn)之間的連線表示氣體從一個(gè)平衡態(tài)(與點(diǎn)對(duì)應(yīng))到另一個(gè)平衡態(tài)的變更過程。利用圖像對(duì)氣體狀態(tài)、狀態(tài)變更及規(guī)律進(jìn)行分析，是常用的方法。(1)利用垂直于坐標(biāo)軸的線作協(xié)助線去分析同質(zhì)量、不同溫度的兩條等溫線，不同體積的兩條等容線，不同壓強(qiáng)的兩條等壓線的關(guān)系。例如：如圖甲所示，V1對(duì)應(yīng)的虛線為等容線，A、B是與T1、T2兩線的交點(diǎn)，可以認(rèn)為從B狀態(tài)通過等容升壓到A狀態(tài)，溫度必定上升，所以T2>T1。又如圖乙所示，T1對(duì)應(yīng)的虛線AB為等溫線，從B狀態(tài)到A狀態(tài)壓強(qiáng)增大，體積肯定減小，所以V2<V1。(2)肯定質(zhì)量志向氣體的圖像①等溫變更a．T肯定時(shí)，在p－V圖像中，等溫線是一簇雙曲線，圖像離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)，溫度越高，如圖甲所示，T2>T1。b．T肯定時(shí)，在p－eq\f(1,V)圖像中，等溫線是延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，直線的斜率越大，溫度越高，如圖乙所示。②等壓變更a．p肯定時(shí)，在V－T圖像中，等壓線是一簇延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，直線的斜率越大，壓強(qiáng)越小，如圖甲所示。b．p肯定時(shí)，在V－t圖像中，等壓線與t軸的交點(diǎn)總是－273.15℃，是一條傾斜的直線，縱截距表示0℃時(shí)氣體的體積，如圖乙所示。③等容變更a．V肯定時(shí)，在p－T圖像中，等容線為一簇延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，直線的斜率越小，體積越大，如圖甲所示。b．V肯定時(shí)，在p－t圖像中，等容線與t軸的交點(diǎn)是－273.15℃，是一條傾斜的直線，縱截距表示氣體在0℃時(shí)的壓強(qiáng)，如圖乙所示。典|例|剖|析典例3關(guān)于志向氣體的性質(zhì)，下列說法不正確的是(D)A．志向氣體是一種假想的物理模型，實(shí)際并不存在B．志向氣體的存在是一種人為規(guī)定，它是一種嚴(yán)格遵守氣體試驗(yàn)定律的氣體C．肯定質(zhì)量的志向氣體，內(nèi)能增大，其溫度肯定上升D．氦氣是液化溫度最低的氣體，任何狀況下均可當(dāng)作志向氣體解析：志向氣體是物理學(xué)上為了簡化問題而引入的一個(gè)志向化模型，在現(xiàn)實(shí)生活中不存在；嚴(yán)格遵從氣體試驗(yàn)定律的氣體是志向氣體，實(shí)際中只要?dú)怏w的壓強(qiáng)不太大，溫度不太低，都可以近似看成志向氣體，A、B說法正確。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)記，肯定質(zhì)量的志向氣體忽視了分子勢(shì)能，所以它的內(nèi)能增大，分子平均動(dòng)能增大，則溫度肯定上升，C說法正確。只有當(dāng)壓強(qiáng)不太大，溫度不太低時(shí)，才可以將氦氣當(dāng)作志向氣體，D說法錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練?一水銀氣壓計(jì)中混進(jìn)了空氣，因而在27℃，外界大氣壓為758mmHg時(shí)，這個(gè)水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)為738mmHg，此時(shí)管中水銀面距管頂80mm，當(dāng)溫度降至－3℃時(shí)，這個(gè)氣壓計(jì)的讀數(shù)為743mmHg，求此時(shí)的實(shí)際大氣壓值。答案：762.2mmHg解析：取水銀氣壓計(jì)內(nèi)空氣柱為探討對(duì)象。初狀態(tài)：p1＝(758－738)mmHg＝20mmHg，V1＝80Smm3(S是管的橫截面積)T1＝(273＋27)K＝300K，末狀態(tài)：p2＝p－743mmHg，V2＝(738＋80)Smm3－743Smm3＝75Smm3，T2＝273K＋(－3)K＝270K，依據(jù)志向氣體的狀態(tài)方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)得eq\f(20×80S,300)＝eq\f((p－743)×75S,270)，解得：p≈762.2mmHg。相關(guān)聯(lián)的氣體問題應(yīng)用志向氣體狀態(tài)方程解決兩部分氣體相關(guān)聯(lián)的問題時(shí)，要留意：(1)要把兩部分氣體分開看待，分別對(duì)每一部分氣體分析初、末狀態(tài)的p、V、T狀況，分別列出相應(yīng)的方程(應(yīng)用相應(yīng)的定律、規(guī)律)，切不行將兩部分氣體視為兩種狀態(tài)；(2)要找出兩部分氣體之間的聯(lián)系，如總體積不變，平衡時(shí)壓強(qiáng)相等，等等。解題時(shí)須要留意的是：(1)留意方程中各物理量的單位，T必需是熱力學(xué)溫度，公式兩邊p和V單位必需統(tǒng)一，但不肯定是國際單位制單位；(2)在涉及氣體的內(nèi)能、分子勢(shì)能的問題中要特殊留意該氣體是否為志向氣體，在涉及氣體的狀態(tài)參量關(guān)系時(shí)往往將實(shí)際氣體當(dāng)作志向氣體處理，但這時(shí)往往關(guān)注的是氣體是否滿意肯定質(zhì)量這一條件。案例(2024·新疆建設(shè)兵團(tuán)華山中學(xué)高二下學(xué)期期中)如圖甲所示，氣缸左右側(cè)壁導(dǎo)熱，其他側(cè)壁絕熱，平放在水平面上。質(zhì)量為m、橫截面積為S的絕熱活塞將氣缸分隔成A、B兩部分，每部分都封閉有氣體，此時(shí)兩部分氣體體積相等。外界溫度T0保持不變，重力加速度為g(不計(jì)活塞和氣缸間的摩擦)。(1)若將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，直到氣缸豎直如圖乙所示，穩(wěn)定后A、B兩部分氣體體積之比變?yōu)?∶1，整個(gè)過程不漏氣，求此時(shí)B部分氣體的壓強(qiáng)。(2)將丙圖中B的底端加一絕熱層，對(duì)B部分氣體緩慢加熱，使A、B兩部分氣體體積再次相等，求此時(shí)B部分氣體的溫度T。解析：(1)假設(shè)起先時(shí)，A、B兩部分體積均為V，此時(shí)pA＝pB＝p、TA＝TB＝T0將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，直到氣缸豎直如圖乙所示時(shí)設(shè)A部分壓強(qiáng)為pA′，則pB′＝pA′＋eq\f(mg,S)由玻意耳定律得：對(duì)A：pAV＝pA′×eq\f(3,4)×2V，對(duì)B：pBV＝pB′×eq\f(1,4)×2V聯(lián)立解得：pB′＝eq\f(3mg,2S)，pA′＝eq\f(mg,2S)。(2)對(duì)B部分氣體緩慢加熱，使A、B兩部分氣體體積再次相等，A回到最初狀態(tài)，此時(shí)pB″＝p＋eq\f(mg,S)＝eq\f(7mg,4S)從乙到丙過程，對(duì)B由志向氣體狀態(tài)方程得：eq\f(pB′×\f(1,2)V,T0)＝eq\f(pB″V,T)聯(lián)立解得：T＝eq\f(7,3)T0。答案：(1)eq\f(3mg,2S)(2)eq\f(7,3)T0一、氣體的等壓變更1.(多選)如圖所示，一導(dǎo)熱性良好的氣缸內(nèi)用活塞封住肯定量的氣體(不計(jì)活塞與缸壁間的摩擦)，溫度上升時(shí)，沒變更的量有(ACD)A．活塞高度hB．氣缸高度HC．氣體壓強(qiáng)pD．彈簧長度L解析：依據(jù)整體法分析可知，彈簧的拉力大小等于活塞、氣缸以及氣體重力之和，所以當(dāng)溫度上升時(shí)，彈簧拉力大小不變，依據(jù)胡克定律可知彈簧伸長量不變，即彈簧長度L不變，依據(jù)長度關(guān)系分析可知，活塞高度h也不變，A、D正確；對(duì)活塞單獨(dú)進(jìn)行受力分析，由題意及上述分析可知活塞受力狀況不變，則氣體壓強(qiáng)p不變，C正確；由蓋—呂薩克定律可知，當(dāng)T增大時(shí)，氣體體積V增大，所以氣缸將向下運(yùn)動(dòng)，則氣缸高度H減小，B錯(cuò)誤。二、氣體的等容變更2.(2024·駐馬店一中月考)如圖所示為肯定質(zhì)量氣體狀態(tài)變更時(shí)的p－T圖像，由圖像可知，此氣體的體積(D)A．先不變后變大 B．先不變后變小C．先變大后不變 D．先變小后不變解析：第一階段為等溫變更，壓強(qiáng)變大，依據(jù)玻意耳定律得體積減小，其次階段為等容變更，體積不變，所以氣體體積先變小后不變，選項(xiàng)D正確。三、志向氣體3．對(duì)于肯定質(zhì)量的志向氣體，可能發(fā)生的過程是(C)A．氣體的壓強(qiáng)增大，溫度降低，體積不變B．氣體的壓強(qiáng)增大，溫度不變，體積增大C．氣體的壓強(qiáng)減小，溫度降低，體積增大D．氣體的壓強(qiáng)減小，溫度上升，體積減小解析：依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，氣體的壓強(qiáng)增大，溫度降低，體積肯定減小，A錯(cuò)誤；依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，氣體的壓強(qiáng)增大，溫度不變，體積肯定減小，B錯(cuò)誤；依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，氣體的壓強(qiáng)減小，溫度降低，體積可能增大，C正確；依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，氣體的壓強(qiáng)減小，溫度上升，體積肯定增大，D錯(cuò)誤。4.如圖所示，a、b、c三點(diǎn)表示肯定質(zhì)量志向氣體的三個(gè)狀態(tài)，則氣體在a、b、c三個(gè)狀態(tài)的熱力學(xué)溫度之比是(C)A．1∶1∶1 B．1∶2∶1C．3∶4∶3 D．1∶2∶3解析：依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，T∝pV，所以Ta∶Tb∶Tc＝(paVa)∶(pbVb)∶(pcVc)＝3∶4∶3，故C正確。5．為了行駛平安，汽車輪胎在冬季和夏季的胎壓應(yīng)有差異。依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，冬夏兩季的胎壓分別為2.4atm和2.2atm。某地冬季路面的平均溫度為7℃，夏季路面的平均溫度為57℃。為了使胎壓與標(biāo)準(zhǔn)一樣，夏季來臨時(shí)要給車胎放氣。假設(shè)車胎密閉性良好，放氣過程緩慢，且忽視放氣前后車胎容積的變更，則放出的氣體與胎內(nèi)剩余氣體體積之比為(T＝t＋273K)(A)A.eq\f(2,7) B．eq\f(2,9)C．eq\f(77,607) D．eq\f(7