2024-2025學(xué)年高中物理第八章氣體第2節(jié)氣體的等容變化和等壓變化練習(xí)含解析新人教版選修3-3

PAGE16-第2節(jié)氣體的等容變更和等壓變更1．知道什么是等容變更和等壓變更。2．知道查理定律和蓋—呂薩克定律的內(nèi)容、表達式及適用條件，并會用氣體變更規(guī)律解決實際問題。3．理解p-T圖象、V-T圖象的物理意義。一、氣體的等容變更1．等容變更：肯定質(zhì)量的氣體在eq\o(□,\s\up4(01))體積不變時，eq\o(□,\s\up4(02))壓強隨eq\o(□,\s\up4(03))溫度的變更。2．查理定律(1)內(nèi)容：肯定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的狀況下，eq\o(□,\s\up4(04))壓強p與eq\o(□,\s\up4(05))熱力學(xué)溫度T成正比。(2)表達式：eq\o(□,\s\up4(06))p＝CT或eq\o(□,\s\up4(07))eq\f(p,T)＝C或eq\o(□,\s\up4(08))eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)或eq\o(□,\s\up4(09))eq\f(p1,p2)＝eq\f(T1,T2)。(3)圖象(4)適用條件：①氣體的eq\o(□,\s\up4(10))質(zhì)量不變；②氣體的eq\o(□,\s\up4(11))體積不變。二、氣體的等壓變更1．等壓變更：肯定質(zhì)量的某種氣體，在eq\o(□,\s\up4(01))壓強不變時，eq\o(□,\s\up4(02))體積隨eq\o(□,\s\up4(03))溫度的變更。2．蓋—呂薩克定律(1)內(nèi)容：肯定質(zhì)量的某種氣體，在壓強不變的狀況下，其eq\o(□,\s\up4(04))體積V與eq\o(□,\s\up4(05))熱力學(xué)溫度T成正比。(2)表達式：eq\o(□,\s\up4(06))V＝CT或eq\o(□,\s\up4(07))eq\f(V,T)＝C或eq\o(□,\s\up4(08))eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)或eq\o(□,\s\up4(09))eq\f(V1,V2)＝eq\f(T1,T2)。(3)圖象(4)適用條件：①氣體的eq\o(□,\s\up4(10))質(zhì)量不變；②氣體的eq\o(□,\s\up4(11))壓強不變。判一判(1)對于肯定質(zhì)量的氣體，在體積不變時，壓強增大到原來的二倍，則氣體的攝氏溫度上升到原來的二倍。()(2)肯定質(zhì)量的氣體，體積不變時，壓強與攝氏溫度成正比。()(3)V-t圖象中，等壓線是一條過原點的直線。()提示：(1)×(2)×(3)×課堂任務(wù)查理定律及其應(yīng)用1．查理定律的表述(1)eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)＝C；(2)eq\f(p,T)＝eq\f(Δp,ΔT)；(3)eq\f(p,T)＝eq\f(p0,273)(p0為0℃時氣體的壓強)，也可表述為：肯定質(zhì)量的氣體，當(dāng)體積不變時，溫度每上升(或降低)1℃，增大(或減小)的壓強等于它在0℃時壓強的eq\f(1,273)，即eq\f(pt－p0,t)＝eq\f(p0,273)或pt＝p0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(t,273)))。2．對等容線的理解(1)p-t圖中的等容線①p-t圖中的等容線是一條延長線通過橫坐標(biāo)－273℃的傾斜直線。②圖甲中縱軸上的截距p0是氣體0℃時的壓強。③等容線的斜率和氣體的體積大小有關(guān)，體積越大，斜率越小。如圖乙所示，肯定質(zhì)量的某種氣體，四條等容線的體積關(guān)系為：V1＞V2＞V3＞V4。(2)p-T圖中的等容線①p-T圖中等容線是一條延長線通過原點的傾斜直線。②斜率k＝eq\f(p,T)＝C(常數(shù))與氣體體積有關(guān)，體積越大，斜率越小。如圖丙所示，肯定質(zhì)量的某種氣體，四條等容線的體積關(guān)系為：V1＞V2＞V3＞V4。例1用易拉罐盛裝碳酸飲料特別衛(wèi)生和便利，但假如猛烈碰撞或嚴(yán)峻受熱會導(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℃)時，罐內(nèi)裝有0.9V的飲料，剩余空間充溢CO2氣體，氣體壓強為1atm。若易拉罐承受的壓強為1.2atm，則保存溫度不能超過多少？[規(guī)范解答]易拉罐中氣體在溫度上升時做等容變更，當(dāng)罐內(nèi)壓強上升到1.2atm，對應(yīng)的溫度就是最高保存溫度。取CO2氣體為探討對象，則：初態(tài)：p1＝1atm，T1＝(273＋17)K＝290K，末態(tài)：p2＝1.2atm，T2＝未知量，氣體發(fā)生等容變更，由查理定律eq\f(p2,p1)＝eq\f(T2,T1)得：T2＝eq\f(p2,p1)T1＝eq\f(1.2×290,1)K＝348K，t＝(348－273)℃＝75℃。[完備答案]75℃1．應(yīng)用查理定律時的留意事項(1)給出的溫度是攝氏溫度，必需換算為熱力學(xué)溫度；(2)計算中壓強的單位只要統(tǒng)一即可，沒必要用國際單位。2．應(yīng)用假設(shè)法分析液柱移動問題的基本思路當(dāng)氣體的狀態(tài)參量發(fā)生變更而使液柱可能發(fā)生移動時，先假設(shè)其中一個參量(一般設(shè)為體積)不變(即假設(shè)水銀柱不移動；以此為前提，再運用相關(guān)的氣體定律如查理定律進行分析探討，看探討結(jié)果是否與假設(shè)相符。若相符，則原假設(shè)成立；若探討結(jié)果與假設(shè)相沖突，說明原假設(shè)不成立，從而也就推出了正確的結(jié)論。分析的關(guān)鍵在于合理選擇探討對象，正確地進行受力分析，然后通過比較作出推斷。eq\a\vs4\al([變式訓(xùn)練1－1])如圖所示，兩個體積相同的容器A、B分別裝有10℃的H2和20℃的O2，中間用一根裝有一段水銀柱的水平細玻璃管連通，此時水銀柱保持靜止。假如兩邊溫度都上升10℃，則()A．水銀柱向右移動 B．水銀柱向左移動C．水銀柱仍靜止不動 D．條件不足，不能確定答案A解析解法一：(計算法)假設(shè)水銀柱不移動，則A、B兩部分氣體都發(fā)生等容變更。初狀態(tài)時：pA＝pB＝p，TA＝(273＋10)K＝283K，TB＝(273＋20)K＝293K；ΔTA＝ΔTB＝10℃。由查理定律的推論：eq\f(pA,TA)＝eq\f(ΔpA,ΔTA)；eq\f(pB,TB)＝eq\f(ΔpB,ΔTB)得ΔpA＝eq\f(pAΔTA,TA)＝eq\f(pAΔTA,283K)，ΔpB＝eq\f(pBΔTB,293K)，可知ΔpA>ΔpB，故水銀柱向右移動。解法二：(用圖象法)假設(shè)水銀柱不動，兩邊氣體都發(fā)生等容變更。在p-T坐標(biāo)系中作出A、B氣體的等容線，如圖所示。因初始狀態(tài)時，A、B氣體的壓強相等(pA＝pB)，而氣體的溫度不等(TB>TA)，所以A氣體的等容線斜率較大。當(dāng)溫度增量相同時，從圖象中很直觀地看出，A內(nèi)氣體壓強的增量ΔpA大于B內(nèi)氣體壓強的增量ΔpB，故水銀柱將向右移動。eq\a\vs4\al([變式訓(xùn)練1－2])如圖所示，圓柱形汽缸倒置在水平粗糙地面上，汽缸內(nèi)被活塞封閉有肯定質(zhì)量的空氣。汽缸質(zhì)量為M＝10kg，缸壁厚度不計，活塞質(zhì)量m＝5kg，其面積S＝50cm2，與缸壁摩擦不計。在缸內(nèi)氣體溫度為27℃時，活塞剛好與地面接觸并對地面無壓力?，F(xiàn)設(shè)法使缸內(nèi)氣體溫度上升，問當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度上升到多少攝氏度時，汽缸對地面恰好無壓力？(大氣壓強p0＝105Pa，g取10m/s2)答案127℃解析當(dāng)溫度T1＝(273＋27)K＝300K時，活塞對地面恰好無壓力，以活塞為探討對象，列平衡方程：p1S＋mg＝p0S，解得p1＝p0－eq\f(mg,S)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(105－\f(5×10,50×10－4)))Pa＝0.9×105Pa。當(dāng)氣體溫度上升，壓強增大，汽缸恰好對地面無壓力時，以汽缸為探討對象，列平衡方程：p2S＝p0S＋Mg，解得p2＝p0＋eq\f(Mg,S)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(105＋\f(10×10,50×10－4)))Pa＝1.2×105Pa，依據(jù)查理定律：eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)，得T2＝eq\f(p2,p1)T1＝400K，解得：t＝(400－273)℃＝127℃。課堂任務(wù)蓋—呂薩克定律及其應(yīng)用1．蓋—呂薩克定律的表述(1)eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)＝C；(2)eq\f(V,T)＝eq\f(ΔV,ΔT)；(3)eq\f(V,T)＝eq\f(V0,273)(V0為0℃時氣體的體積)，也可以表述為：肯定質(zhì)量的氣體，當(dāng)壓強不變時，溫度每上升(或降低)1℃，增大(或減小)的體積等于它在0℃時體積的eq\f(1,273)，即eq\f(Vt－V0,t)＝eq\f(V0,273)或Vt＝V0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(t,273)))。2．對等壓線的理解(1)V-t圖中的等壓線①V-t圖中的等壓線是一條延長線通過橫坐標(biāo)－273℃的傾斜直線。②圖甲中縱軸上的截距V0是氣體0℃時的體積。③等壓線的斜率和氣體的壓強有關(guān)，壓強越大，斜率越小。如圖乙所示，肯定質(zhì)量的某種氣體，四條等壓線的壓強關(guān)系為：p1>p2>p3>p4。(2)V-T圖中的等壓線①V-T圖中的等壓線是一條延長線通過原點的傾斜直線。②斜率k＝eq\f(V,T)＝C(常數(shù))與氣體壓強有關(guān)，壓強越大，斜率越小。如圖丙所示，肯定質(zhì)量的某種氣體，四條等壓線的壓強關(guān)系為：p1>p2>p3>p4。例2如圖所示，汽缸A中封閉有肯定質(zhì)量的氣體，活塞B與A的接觸是光滑且不漏氣的，B上放一重物C，B與C的總重為G，大氣壓為p0。當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度是20℃時，活塞與汽缸底部距離為h1；求當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度是100℃時，活塞與汽缸底部的距離是多少？[規(guī)范解答]汽缸內(nèi)氣體溫度發(fā)生變更時，汽缸內(nèi)氣體的壓強保持不變，大小為p＝p0＋eq\f(G,S)，其中S為活塞的橫截面積。故此題用蓋—呂薩克定律求解。以汽缸內(nèi)氣體為探討對象。初狀態(tài)：熱力學(xué)溫度T1＝(273＋20)K＝293K，體積V1＝h1S；末狀態(tài)：熱力學(xué)溫度T2＝(273＋100)K＝373K。由蓋—呂薩克定律eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)求得V2＝eq\f(T2,T1)V1＝eq\f(T2,T1)h1S。變更后活塞與汽缸底部的距離為h2＝eq\f(V2,S)＝eq\f(373,293)h1＝1.3h1。[完備答案]1.3h1應(yīng)用氣體試驗定律的解題思路(1)確定探討對象，即探討哪部分氣體。(2)確定狀態(tài)及狀態(tài)參量，尤其留意壓強的推斷和計算。(3)確定初末狀態(tài)的溫度、壓強和體積，推斷哪一狀態(tài)參量不變，選擇適當(dāng)?shù)臍怏w試驗定律。(4)統(tǒng)一單位并列式求解。(其中溫度只能用熱力學(xué)溫度單位——開爾文)eq\a\vs4\al([變式訓(xùn)練2－1])如圖所示，上端開口的圓柱形汽缸豎直放置，截面積為0.2m2的活塞將肯定質(zhì)量的氣體和一形態(tài)不規(guī)則的固體A封閉在汽缸內(nèi)。溫度為300K時，活塞離汽缸底部的高度為0.6m；將氣體加熱到330K時，活塞上升了0.05m，不計摩擦力及固體體積的變更，求物體A的體積。答案0.02m3解析對活塞受力分析如圖所示，有pS＝mg＋p0S，由于活塞的受力狀況不隨溫度的變更而變更，所以氣體是等壓變更。設(shè)物體A的體積為V，則氣體初末狀態(tài)的參量分別為初狀態(tài)：V1＝hS－V，T1＝300K，末狀態(tài)：V2＝(h＋Δh)S－V，T2＝330K由蓋—呂薩克定律eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)得eq\f(hS－V,T1)＝eq\f(h＋ΔhS－V,T2)代入數(shù)據(jù)解得V＝0.02m3。eq\a\vs4\al([變式訓(xùn)練2－2])1mol的志向氣體，其狀態(tài)變更的p-V圖線如圖所示，請在p-T圖、V-T圖中畫出對應(yīng)的狀態(tài)變更的圖線。答案圖見解析解析由于同一氣體的狀態(tài)變更可以用p-V圖、V-T圖、p-T圖分別表示，因此p-V圖、V-T圖、p-T圖之間可以相互轉(zhuǎn)換。1mol的志向氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(1atm,273K)的體積是22.4L，所以狀態(tài)A的溫度是273K。A到B的過程是等容變更，壓強增大1倍，則溫度上升1倍，所以B的溫度是546K。B到C的過程是等壓變更，體積增大1倍，則溫度上升1倍，所以C的溫度是1092K。C到D的過程是等容變更，壓強減小eq\f(1,2)倍，則溫度降低一半，所以D的溫度是546K。D到A的過程是等壓變更，體積減小eq\f(1,2)倍，則溫度降低一半。因此，p-T圖、V-T圖分別如圖甲、乙所示。eq\a\vs4\al([變式訓(xùn)練2－3])如圖所示，是肯定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C到狀態(tài)D的p-T圖象，已知氣體在狀態(tài)B時的體積是8L，求VA、VC和VD，并畫出此過程的V-T圖。答案VA＝4LVC＝8LVD＝10.7LV-T圖見解析解析A→B，等溫過程有pAVA＝pBVB，所以VA＝eq\f(pBVB,pA)＝eq\f(1×105×8,2×105)L＝4L，B→C，等容過程，所以VC＝VB＝8L，C→D，等壓過程有eq\f(VC,TC)＝eq\f(VD,TD)，VD＝eq\f(TD,TC)VC＝eq\f(400,300)×8L＝10.7L。此過程的V-T圖如圖所示。A組：合格性水平訓(xùn)練1．(查理定律)一個密封的鋼管內(nèi)裝有空氣，在溫度為20℃時，壓強為1atm，若溫度上升到80℃，管內(nèi)空氣的壓強約為()A．4atm B.eq\f(1,4)atmC．1.2atm D.eq\f(5,6)atm答案C解析由eq\f(p1,p2)＝eq\f(T1,T2)得：p2＝eq\f(T2,T1)p1＝eq\f(273＋80,273＋20)p1，p2＝1.2atm。2.(氣體的等容變更)(多選)肯定質(zhì)量的氣體作等容變更時，其p-t圖象如圖所示，若保持氣體質(zhì)量不變，而變更容器的容積，再讓氣體作等容變更，則其等容線與原來相比，下列可能正確的是()A．等容線與p軸之間夾角變小B．等容線與p軸之間夾角變大C．等容線與t軸交點的位置不變D．等容線與t軸交點的位置肯定變更答案ABC解析對于肯定質(zhì)量氣體等容變更的p-t圖線，總是要經(jīng)過點(－273℃，0)，因此，C正確，D錯誤；由于題目沒有給定體積變更的狀況，所以A、B都有可能。3．(氣體的等壓變更)(多選)在下圖中，p表示壓強，V表示體積，T表示熱力學(xué)溫度，t表示攝氏溫度，能正確描述肯定質(zhì)量的氣體等壓變更規(guī)律的是()答案AC解析肯定質(zhì)量的氣體在等壓變更中，壓強不變，體積V與肯定溫度T成正比。其中B圖明顯看出氣體壓強減小，視察可知D圖中氣體壓強增大，故只有A、C符合要求。4．(蓋—呂薩克定律)(多選)肯定質(zhì)量的氣體在等壓變更中體積增大了eq\f(1,2)，若氣體原來溫度是27℃，則溫度的變更是()A．上升到450K B．上升了150℃C．上升到40.5℃ D．上升到450℃答案AB解析等壓變更中，有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，即eq\f(V1,273＋27)＝eq\f(\f(3,2)V1,x)，解得x＝450K，故溫度會上升到450K，即上升了150℃。5.(蓋—呂薩克定律)如圖，某同學(xué)用封有氣體的玻璃管來測肯定零度，當(dāng)容器水溫是30℃時，空氣柱長度為30cm，當(dāng)水溫是90℃時，空氣柱的長度是36cm，則該同學(xué)測得的肯定零度相當(dāng)于多少攝氏度()A．－273℃ B．－270℃C．－268℃ D．－271℃答案B解析由等壓變更知eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)所以有eq\f(ΔV1,ΔT1)＝eq\f(ΔV2,ΔT2)，肯定零度空氣柱長為0，故eq\f(V2－V1,T2－T1)＝eq\f(V1－0,T1－0)，得T1＝300K，所以肯定零度應(yīng)是(30－300)℃＝－270℃，B正確。6．(查理定律)氣體溫度計結(jié)構(gòu)如圖所示。玻璃測溫泡A內(nèi)充有志向氣體，通過細玻璃管B和水銀壓強計相連。起先時A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在O點處，右管D中水銀面高出O點h1＝14cm。后將A放入待測恒溫槽中，上下移動D，使C中水銀面仍在O點處，測得D中水銀面高出O點h2＝44cm。(已知外界大氣壓為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76cmHg)(1)求恒溫槽的溫度；(2)此過程A內(nèi)氣體內(nèi)能________(填“增大”或“減小”)。答案(1)364K(或91℃)(2)增大解析(1)設(shè)恒溫槽的溫度為T2，由題意知T1＝273K，A內(nèi)氣體發(fā)生等容變更，依據(jù)查理定律得eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)①p1＝p0＋ph1＝p0＋eq\f(14,76)p0②p2＝p0＋ph2＝p0＋eq\f(44,76)p0③聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)得T2＝364K(或91℃)。(2)溫度上升，A內(nèi)氣體內(nèi)能增大。7．(蓋—呂薩克定律)一個開著窗戶的房間，溫度為7℃時室內(nèi)空氣質(zhì)量為m，當(dāng)溫度上升到27℃時，室內(nèi)空氣的質(zhì)量為多少？答案eq\f(14,15)m解析應(yīng)用蓋—呂薩克定律，以跑到室外的氣體與室內(nèi)的氣體整體為探討對象，設(shè)原來體積為V1，溫度上升后體積為V2，已知T1＝280K，T2＝300K，依據(jù)蓋—呂薩克定律：eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)得V2＝eq\f(T2,T1)V1＝eq\f(300,280)V1＝eq\f(15,14)V1。因溫度上升后留在室內(nèi)的氣體體積仍為V1，占總體積的比例為eq\f(V1,V2)＝eq\f(V1,\f(15,14)V1)＝eq\f(14,15)。所以m2＝eq\f(14,15)m。8.(蓋—呂薩克定律)如圖所示，在一端開口的鋼制圓筒的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，現(xiàn)將其開口端向下，豎直緩慢地放入7℃的水中，在筒底與水面相平常，恰好靜止在水中，這時筒內(nèi)氣柱長為14cm，當(dāng)水溫上升到27℃時，筒底露出水面的高度為多少？(筒的厚度不計)答案1cm解析圓筒的重力等于氣體對圓筒的壓力，故當(dāng)水溫上升時，筒內(nèi)的氣體發(fā)生的是等壓變更，設(shè)筒底露出水面的高度為h。當(dāng)t1＝7℃即T1＝280K時，V1＝14cm·S當(dāng)t2＝27℃即T2＝300K時，V2＝(14cm＋h)·S由蓋—呂薩克定律得eq\f(V2,T2)＝eq\f(V1,T1)解得h＝1cm。B組：等級性水平訓(xùn)練9.(p-T圖象與p-t圖象轉(zhuǎn)化)對肯定質(zhì)量的某種氣體，在某一狀態(tài)變更過程中壓強p與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系如圖所示，則描述壓強p與攝氏溫度t的關(guān)系圖象中正確的是()答案C解析設(shè)eq\f(p,T)＝C(C>0)，則eq\f(p,t＋273)＝C，p＝C(t＋273)，可知C正確，A、B、D錯誤。10.(p-T圖象分析)(多選)如圖所示是肯定質(zhì)量的志向氣體的三種升溫過程，那么，以下四種說明中，哪些是正確的()A．a(chǎn)→d的過程氣體體積增加B．b→d的過程氣體體積不變C．c→d的過程氣體體積增加D．a(chǎn)→d的過程氣體體積減小答案AB解析在p-T圖上的等容線的延長線是過原點的直線，且體積越大，直線的斜率越小。由此可見，a狀態(tài)對應(yīng)體積最小，c狀態(tài)對應(yīng)體積最大。故A、B正確。11．(p-T圖線分析)(多選)肯定質(zhì)量的志向氣體的狀態(tài)經(jīng)驗了如圖所示的ab、bc、cd、da四個過程，其中bc的延長線通過原點，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在()A．a(chǎn)b過程中不斷增加 B．bc過程中保持不變C．cd過程中不斷增加 D．da過程中保持不變答案AB解析因為bc的延長線通過原點，所以bc是等容線，即氣體體積在bc過程中保持不變，B正確；ab是等溫線，壓強減小則體積增大，A正確；cd是等壓線，溫度降低則體積減小，C錯誤；如圖所示，連接aO交cd于e，則ae是等容線，即Va＝Ve，因為Vd＜Ve，所以Vd＜Va，所以da過程中體積增加，D錯誤。12．(氣體狀態(tài)變更的圖象轉(zhuǎn)化)(多選)肯定質(zhì)量氣體的狀態(tài)變更過程的p-V圖線如圖所示，其中A是初狀態(tài)，B、C是中間狀態(tài)。A→B為雙曲線的一部分，B→C與縱軸平行，C→A與橫軸平行。如將上述變更過程改用p-T圖線和V-T圖線表示，則在下圖的各圖線中正確的是()答案BD解析在p-V圖象中，氣體由A→B是等溫過程，且壓強減小，氣體體積增大；由B→C是等容過程，且壓強增大，氣體溫度上升；由C→A是等壓過程，且體積減小，溫度降低。由此可推斷在p-T圖中A錯誤、B正確，在V-T圖中C錯誤、D正確。13．(液柱移動問題)如圖所示，兩根粗細相同、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肯定質(zhì)量同溫度的空氣，空氣柱長度H1＞H2，水銀柱長度h1＞h2，今使封閉氣柱降低相同的溫度(大氣壓保持不變)，則兩管中氣柱上方水銀柱的移動狀況是()A．均向下移動，A管移動較多B．均向上移動，A管移動較多C．A管向上移動，B管向下移動D．無法推斷答案A解析因為在溫度降低過程中，被封閉氣柱的壓強恒等于大氣壓強與水銀柱產(chǎn)生的壓強之和，故封閉氣柱均做等壓變更，并由此推知，封閉氣柱下端的水銀面高度不變。依據(jù)蓋—呂薩克定律的分比形式ΔV＝eq\f(ΔT,T)·V，因A、B管中的封閉氣柱，初溫T相同，溫度降低量ΔT也相同，且ΔT＜0，所以ΔV＜0，即A、B管中的氣柱體積都減小；又因為H1＞H2，故A管中氣柱的體積較大，則|ΔV1|＞|ΔV2|，即A管中氣柱的體積減小得較多，故A、B兩管柱上方的水銀柱均向下移動，且A管中的水銀柱下移得較多。故正確答案為A。14．(綜合)如圖所示為0.3mol的某種氣體的壓強和溫度關(guān)系的p-t圖線。p0表示1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則在狀態(tài)B時氣體的體積為()A．5.6L B．3.2LC．1.2L D．8.4L答案D解析此氣體在0℃時，壓強為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，所以它的體積應(yīng)為22.4×0.3L＝6.72L，依據(jù)圖線所示，從壓強為p0的狀態(tài)到A狀態(tài)，氣體是等容變更，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)為等壓變更，B狀態(tài)的溫度為(227＋273)K＝500K，依據(jù)蓋—呂薩克定律eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，VB＝eq\f(VATB,TA)＝eq\f(6.72×500,400)L＝8.4L。15.(綜合)一個質(zhì)量可不計的活塞將肯定量的志向氣體封閉在上端開口的直立圓筒形汽缸內(nèi)，活塞上堆放著鐵砂，如圖所示，最初活塞擱置在汽缸內(nèi)壁的固定卡環(huán)