理想气体状态方程练习及答案
高二物理气体的状态方程试题答案及解析
高二物理气体的状态方程试题答案及解析
1. 如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为S＝2×10-3m2、质量为m＝4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强P0＝1.0×105Pa。现将气缸竖直放置，如图（b）所示，取g＝10m/s2。求：
（1）活塞与气缸底部之间的距离；
（2）加热到675K时封闭气体的压强。
【答案】（1）（2）
【解析】（1）气缸水平放置时，封闭气体的压强：，温度：，体积：
当气缸竖直放置时，封闭气体的压强：，温度，体积：．根据理想气体状态方程有：，代入数据可得
（2）假设活塞能到达卡环，由题意有：
根据理想气体状态方程有：
代入数据可得： ，
故假设成立，活塞能达到卡环，气体压强为
【考点】考查气体状态方程
2. 为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是（ ）
【答案】B
【解析】根据理想气体状态方程，空气等温压缩，有PV=C，知P与成正比，在图象中为过原点的直线，所以该过程中空气的压强P和体积的关系图是图B，故ACD错误，B正确．
【考点】本题考查了理想气体状态方程．
3. 一定质量的理想气体处于某一初始状态，若要使它经历两个状态变化过程，压强仍回到初始的数值，则下列过程中，可以采用( )
A．先经等容降温，再经等温压缩
B．先经等容降温，再经等温膨胀
C．先经等容升温，再经等温膨胀
D．先经等温膨胀，再经等容升温 【答案】ACD
【解析】据PV/T=K可知，先等容降温，导致压强减小，然后等温压缩导致压强增大，所以A选项可以采用；先等容降温，导致压强减小，然后等温膨胀导致压强减小，B选项不可采用；先等容升温，导致压强增大，然后等温膨胀导致压强减小，C选项可以采用；先等温膨胀，导致压强减小，然后等容升温导致压强增大，可以采用。
高中物理热学--理想气体状态方程试题及答案
高中物理热学-- 理想气体状态方程试题及答案
一、单选题
1.一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是
A．p1 =p2，V1=2V2，T1= 21T2B．p1 =p2，V1=21V2，T1= 2T2
C．p1 =2p2，V1=2V2，T1= 2T2D．p1 =2p2，V1=V2，T1= 2T2
2．已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的
内能
A.先增大后减小B.先减小后增大
C.单调变化D.保持不变
3.地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交热忽略不计.已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中（不计气团内分子间的势能）
A.体积减小，温度降低B.体积减小，温度不变
C.体积增大，温度降低D.体积增大，温度不变
4.下列说法正确的是
A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量
C. 气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小D. 单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大
5．气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的
A．温度和体积B．体积和压强
C．温度和压强D．压强和温度
6.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或进过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC ,在过程ab和ac中
吸收的热量分别为Qab和Qac，则
A. Pb >Pc，Qab>Qac B. Pb >Pc，Qab
C. Pb Qac D. Pb
7.下列说法中正确的是
(完整版)理想气体状态方程专题训练
理想气体状态方程专题训练
一、封闭气体压强计算
1.在图中，各装置均静止，已知大气压强为P0 ，液体密度为ρ，求被封闭气体的压强p
2.如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置．金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M．不计圆板与容器内壁之间的摩擦．若大气压强为p0，则求被圆板封闭在容器中的气体的压强p.
3.如图所示，光滑水平面上放有一质量为M的汽缸,汽缸内放有一质量为m、可在气缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为S，现用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强P。（已知外界大气压为P0）
二、理想气体状态方程的基础应用
4.一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C，其有关数据如p-T图象甲所示．若气体在状态A的温度为-73.15℃，在状态C的体积为0.6m3．求：
（1）状态A的热力学温度；
（2）说出A至C过程中气体的变化情形，并根据图象提供的信息，计算图中VA的值；
（3）在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C．如果需要计算才能确定坐标值，请写出计算过程．
三、单一封闭气体问题
5.一足够长的粗细均匀的玻璃管开口向上竖直放置，管内由15cm长的水银柱封闭着50cm长的空气柱．若将管口向下竖直放置，空气柱长变为多少cm？（设外界大气压强为75cmHg，环境温度不变）
6.在如图所示的气缸中封闭着温度为400K的空气，一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为10cm，如果缸内空气变为300K，问：
（1）重物是上升还是下降？
（2）这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁间无摩擦）
7.如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞（体积可忽略），距气缸底部h0处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计）．初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1．5h0，两边水银柱存在高度差．已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为s，活塞竖直部分长为1．2h0，重力加速度为g．试问：
理想气体状态方程典型例题解析
理想气体状态方程(1)·典型例题解析
【例1】钢筒内装有3kg气体，当温度为－23℃，压强为4atm，如果用掉1kg气体后温度升高到27℃，求筒内气体压强？
解析：以2kg气体为研究对象，设钢筒容积为V，初状态时，p1
＝，＝，＝，末状态时，＝，＝，4 atmVVT250 KVVT300K112223
p2＝？
由理想气体的状态方程＝得：＝＝×××＝pVTpVTpVTVT1112221122123004p3250atm3.2atm2
点拨：解决此题的关键是如何选取研究对象，方法较多．研究对象选择的好，解答会变得简便．
【例2】如图13－52所示，用销钉将活塞固定，A、B两部分体积比为2∶1，开始时，A中温度为127℃，压强为1.8 atm，B中温度为27℃，压强为1.2atm．将销钉拔掉，活塞在筒内无摩擦滑动，且不漏气，最后温度均为27℃，活塞停止，求气体的压强．
解析：对A部分气体：p1＝1.8atm，V1＝2V，T1＝400K，
ppVT300K111′＝，′，′＝
对B部分气体：p2＝1.2 atm，V2＝V，T2＝300K，p2′＝p，V2′，T2′＝300K
根据理想气体的状态方程：＝得：pVTpVT111222 对：·＝……①对：·＝……②ABpVTpVTpVTpVT111122222
V1′＋V2′＝3V………………③
将数据代入联解①②③得p＝1.3atm．
点拨：此题中活塞无摩擦移动后停止，A、B部分气体压强相等，这是隐含条件，两部分气体还受到容器的几何条件约束．发掘题中的隐含条件是顺利解题的关键．
【例3】一定质量的理想气体处于某一初始状态，若要使它经历两个状态变化过程，压强仍回到初始的数值，则下列过程可以实现的有：
[ ]
A．先等容降温，再等温压缩
B．先等容降温，再等温膨胀
C．先等容升温，再等温膨胀
D．先等温膨胀，再等容升温
点拨：由于一定质量的理想气体，＝可先设一初态、、pVTCpV00
气体动力学课后习题答案
气体动力学课后习题答案
气体动力学课后习题答案
气体动力学是研究气体在不同条件下的行为和性质的学科。它涉及到许多基本概念和公式，需要通过大量的练习来加深理解和掌握。下面是一些常见的气体动力学习题及其答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 一个气体体积为3L，温度为300K，压强为2 atm，求气体的物质的量。
答案：根据理想气体状态方程PV=nRT，其中P为压强，V为体积，n为物质的量，R为气体常数，T为温度。将已知条件代入方程，得到n = PV/RT = (2 atm
× 3L) / (0.0821 atm·L/mol·K × 300K) ≈ 0.296 mol。
2. 一定体积的气体在常温下压强为1 atm，将其加热至温度翻倍时，求新的压强。
答案：根据查理定律，当气体的温度和物质的量不变时，气体的压强与温度成正比。即P1/T1 = P2/T2。已知P1 = 1 atm，T1为常温，T2为常温翻倍后的温度。代入已知条件，得到P2 = P1 × T2/T1 = 1 atm × 2/1 = 2 atm。
3. 一个气体在压强为2 atm、温度为300K的条件下体积为3L，将其压缩至体积减少一半，求新的温度。
答案：根据波义耳定律，当气体的压强和物质的量不变时，气体的体积与温度成反比。即V1/T1 = V2/T2。已知V1 = 3L，T1 = 300K，V2 = V1/2。代入已知条件，得到T2 = T1 × V1/V2 = 300K × 3L/(3L/2) = 600K。
4. 一个容器中有1 mol的气体，在常温下体积为10L，将其压缩至体积减少一半，求新的物质的量。
答案：根据阿伏伽德罗定律，当气体的压强和温度不变时，气体的物质的量与体积成正比。即n1/V1 = n2/V2。已知n1 = 1 mol，V1 = 10L，V2 = V1/2。代入已知条件，得到n2 = n1 × V2/V1 = 1 mol × (10L/2) / 10L = 0.5 mol。
高中物理刷题首选卷 第八章 课时3 理想气体的状态方程(对点练巩固练)(含解析)新人教版选修3-2-
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1 / 9 课时3 理想气体的状态方程
[对点训练]
知识点一·理想气体 理想气体的状态方程
1．(多项选择)关于理想气体，如下说法正确的答案是( )
A．理想气体能严格的遵守气体实验定律
B．实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下，可看成理想气体
C．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成理想气体
D．所有的实际气体在任何情况下，都可以看成理想气体
答案 AC'
解析 理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵守气体实验定律的气体，A正确；理想气体是实际气体在温度不太低、压强不太大情况下的抽象，故C正确，B、D错误，应当选A、C。
2．如下列图，A、B两点代表一定质量的理想气体的两个不同状态，状态A的温度为TA，状态B的温度为TB。由图可知( )
A．TB＝2TAB．TB＝4TA
C．TB＝6TAD．TB＝8TA
答案 C
解析 由图可以知道，A点的压强为2，体积为1；B点的压强为3，体积为4；如此由p1VATA＝p2VBTB；TBTA＝p2VBp1VA＝3×42×1＝6；所以C正确。
3．(多项选择)一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T。经过一系列状态变化后，压强仍为p，如此如下过程中可以实现的是( )
A．先等温膨胀，再等容降温
B．先等温压缩，再等容降温
C．先等容升温，再等温压缩
D．先等容降温，再等温压缩
答案 BD
解析 先等温膨胀，根据理想气体状态方程可知，压强减小，后等容降温，压强减小，所以不可以回到初始压强，故A错误；先等温压缩，压强增大，后等容降温，压强降低，经word
2 / 9 过一系列状态变化后，压强可能仍为p，故B正确；先等容升温，压强增大，后等温压缩，压强增大，所以不可能回到初始压强，故C错误；先等容降温，压强降低，后等温压缩，压强增大，所以可以回到初始压强，故D正确。
知识点二·气体实验定律与理想气体状态方程的综合应用
4．一定质量的理想气体，从如下列图的A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，如下判断中不正确的答案是(BC与横轴平行，CD与纵轴平行)( )
理想气体状态方程练习题
学而不思则惘，思而不学则殆
理想气体状态方程练习题（一）
1．关于理想气体，下列说法正确的是( )
A．理想气体能严格遵守气体实验定律
B．实际气体在温度不太高、压强不太大的情况下，可看成理想气体
C．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下， 可看成理想气体
D．所有的实际气体任何情况下，都可以看成理想气体
2．一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是( )
A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝12T2 B．p1＝p2，V1＝12V2，T1＝2T2
C．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2 D．p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T2
3．一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用下图上的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度TA、TB、TC相比较，大小关系为( )
A．TB＝TA＝TC
B．TA>TB>TC
C．TB>TA＝TC
D．TB
3.如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的原因是
A．环境温度升高
B．大气压强升高
C．沿管壁向右管内加水银
D．U形玻璃管自由下落
4 下图中A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态，状态A的温度为TA，状态B的温度为TB；由图可知( )
A．TB＝2TA B．TB＝4TA
C．TB＝6TA D．TB＝8TA 学而不思则惘，思而不学则殆
5 有两个容积相等的容器，里面盛有同种气体，用一段水平玻璃管把它们连接起来。在玻璃管的正中央有一段水银柱，当一个容器中气体的温度是0℃，另一个容器中气体的温度是20℃时，水银柱保持静止。如果使两容器中气体的温度都升高10℃，管中的水银柱会不会移动？如果移动的话，向哪个方向移动？
高二物理气体的状态方程试题答案及解析 2
高二物理气体的状态方程试题答案及解析
1. 如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为S＝2×10-3m2、质量为m＝4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强P0＝1.0×105Pa。现将气缸竖直放置，如图（b）所示，取g＝10m/s2。求：
（1）活塞与气缸底部之间的距离；
（2）加热到675K时封闭气体的压强。
【答案】（1）（2）
【解析】（1）气缸水平放置时，封闭气体的压强：，温度：，体积：
当气缸竖直放置时，封闭气体的压强：，温度，体积：．根据理想气体状态方程有：，代入数据可得
（2）假设活塞能到达卡环，由题意有：
根据理想气体状态方程有：
代入数据可得： ，
故假设成立，活塞能达到卡环，气体压强为
【考点】考查气体状态方程
2. 如图所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S。活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体，轻绳跨在定滑轮上。开始时汽缸内外压强相同，均为大气压。汽缸内气体的温度，轻绳处在伸直状态。不计摩擦。缓慢降低汽缸内温度，最终使得气体体积减半，求：
①重物刚离地时气缸内的温度；
②气体体积减半时的温度；
③在下列坐标系中画出气体状态变化的整个过程。并标注相关点的坐标值。
【答案】①②③如图所示
【解析】①P1=P0， （1分）
等容过程： （2分） （1分）
②等压过程： （2分）
（1分）
③如图所示（共1分）
【考点】考查了理想气体状态方程
3. 如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置。横截面积为S＝2×10-3m2、质量为m＝4kg、厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强p0＝1.0×105Pa。现将气缸竖直放置，如图（b）所示，取g＝10m/s2。求：
热力学练习题理想气体状态方程
热力学练习题理想气体状态方程
热力学练习题 - 理想气体状态方程
在热力学中，理想气体状态方程是描述气体基本性质的重要方程。理解和应用该方程对于研究和解决与气体相关的问题具有重要的意义。本文将通过一些练习题来巩固我们对理想气体状态方程的理解，并展示其应用。
练习题1：
一个理想气体的压强为2.5 atm，体积为5 L，在温度为300 K下，求气体的物质的量。
解答1：
根据理想气体状态方程可知，
PV = nRT
其中，
P表示气体的压强，
V表示气体的体积，
n表示气体的物质的量，
R表示理想气体常数，
T表示热力学温度。 将已知数值代入方程，
2.5 atm * 5 L = n * R * 300 K
为了计算方便，我们将压强转化为国际单位制（SI）的单位 - 帕斯卡（Pa），1 atm = 101325 Pa。则上述方程变为：
(2.5 atm * 101325 Pa/atm) * 5 L = n * R * 300 K
化简计算可得，
n ≈ (2.5 * 101325 * 5) / (R * 300)
根据理想气体状态方程中给出的气体常数的数值，替代R，并进行计算即可得到气体的物质的量。
练习题2：
现有一定物质的理想气体，压强为3 atm，温度为400 K。将气体的体积从V1缩小至V2后，新的压强为多少？
解答2：
根据理想气体状态方程可知，
P1V1 = nRT1
其中，
P1表示气体的初始压强，
V1表示气体的初始体积，
n表示气体的物质的量， R表示理想气体常数，
T1表示初始热力学温度。
当气体的体积从V1缩小至V2时，根据物态方程可知，
P2V2 = nRT2
其中，
P2表示气体的新的压强，
V2表示气体的新的体积，
n表示气体的物质的量，
R表示理想气体常数，
T2表示气体的新的热力学温度。
将上述两个方程联立并消去物质的量n，可得新的压强P2的表达式为：
P2 = (P1 * V1 * T2) / (V2 * T1)
理想气体状态方程综合训练
答案第9页，总9页 一、解答题
1．如图所示，一开口气缸内盛有密度为p的某种绝热液体；一长为l的粗细均匀的绝热小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为𝑙4，已知各部分气体的温度均为T，大气压强为Po，重力加速度为g，求：
(i)现用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持T不变。当小瓶露出液面的部分为𝑙8，进入小瓶中的液柱长度为𝑙2，求此时气缸内气体的压强Pl；
( ii)接下来保持活塞位置不变，缓慢加热气缸内的气体，当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为3𝑙4，求此时气缸内气体的温度T'。
2．如图所示，一个水平放置的固定直圆筒，左右都与大气相通，内部横截面积为S=0.0lm2。中间用两个活塞A和B封住一定质量的理想气体。A、B都可以沿圆筒无摩擦地左右滑动，但不漏气。A的质量可以不计，B的质量为M，并与一个劲度系数为5×103N/m的弹簧相连。已知大气压强P0=1×105Pa，平衡时，两个活塞间的距离L0=0.6m。现在保持温度不变，用一水平外力F缓慢推活塞A向右移动一段距离，系统最终保持静止，此时外力大小为200N，求：在此过程活中活塞A向右移动的距离.
3．如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为m1和m2，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h.（已知m1＝2m，m2＝m）
（1）在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T0）；
（2）在达到上一问的终态后，环境温度由T0缓慢上升到1.25T0，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。
第10页，总10页
4．如图所示为一个带有阀门K、容积为2dm3的容器(容积不可改变)。先打开阀门让其与大气连通,再用打气筒向里面打气,打气筒活塞每次可以打进1×105Pa、200cm3的空气,忽略打气和用气时气体的温度变化(设外界大气的压强po=1×105Pa)