气体的等容变化和等压变化习题
气体的等容变化和等压变化
二、气体的等压变化
1 ．等压过程：气体在压强不变的情况 下发生的状态变化过程叫做等压过 程． 2 ．盖·吕萨克定律：一定质量的某种 气体，在压强不变的情况下，体积 V 与热力学温度成正比（ V T ）.
可写成
V1 V2 T1 T2
或
V C T
3.说明:
（1）盖·吕萨克定律是实验定律，由法国科学
1．等容过程：气体在体积不变的情况 下发生的状态变化过程叫做等容过 程．
2．查理定律：一定质量的某种气体， 在体积不变的情况下，压强 p 与热力 学温度T成正比（ p T ） ．
可写成
p1 p2 T1 T2
p C 或 T
3.说明:
（1）查理定律是实验定律，由法国科学家查理通 过实验发现的． （2）适用条件：气体质量一定，体积不变. （ 3）在 p/T=C中的 C与气体的种类、质量、体积 有关．
3 ．图 例题 6 、 5 表示 0.2 mol 的某种气体的压强与温度的关系图 象，图中 p0 为标准大气压，问气体在 B 状态时的体 积多大？
图5
答案 5.6 L
例题7、图甲所示是一定质量的理想气体由状态 A 经过状
态B变为状态C的V－T图象．已知气体在状态A时的压强 是1.5×105Pa. (1)说出A到B过程中压强变化的情形，并根据图象提供的 信息，计算图中TA的温度值． (2)请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态 C的p－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有关坐标值，请写出计算过程．
答案 3.8×104 Pa
4．等容变化P-T图像P-t图像
（1）一倾斜直线，其 延长线经过坐标原点。 （2）其斜率越大，体 积越小。 如图：V1<V2
高中物理(新人教版)选择性必修三同步习题：气体的等压变化和等容变化(同步习题)【含答案及解析】
第二章 气体、固体和液体3 气体的等压变化和等容变化基础过关练题组一 气体的等压变化与盖-吕萨克定律1.(多选)一定质量的气体在等压变化中体积增大了12,若气体原来的温度是27 ℃,则温度的变化是( )A.升高到450 KB.升高了150 ℃C.升高到40.5 ℃D.升高到450 ℃2.(2019重庆一中高二下检测)(多选)如图所示,竖直放置的导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,缸内气体高度为2h 。
现在活塞上缓慢添加砂粒,直至缸内气体的高度变为h 。
然后再对汽缸缓慢加热,以使缸内气体温度逐渐升高,让活塞恰好回到原来位置。
已知大气压强为p 0,大气温度恒为T 0,重力加速度为g,不计活塞与汽缸间摩擦。
下列说法正确的是( )A.所添加砂粒的总质量为m+p 0S gB.所添加砂粒的总质量为2m+p 0S gC.活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为32T 0 D.活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为2T 03.(2020山东枣庄三中高二下检测)一个水平放置的汽缸,由两个截面积不同的圆筒连接而成。
活塞A 、B 用一长为4L 的刚性细杆连接,L=0.5 m,它们可以在筒内无摩擦地左右滑动。
A 、B 的截面积分别为S A =40 cm 2,S B =20 cm 2,A 、B 之间封闭着一定质量的理想气体,两活塞外侧(A的左方和B的右方)是压强为p0=1.0×105 Pa 的大气。
当汽缸内气体温度为T1=525 K时两活塞静止于如图所示的位置。
现使汽缸内气体的温度缓慢下降,当温度降为多少时活塞A恰好移到两圆筒连接处?题组二气体的等容变化与查理定律4.某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室的温度。
存放食物之前,该同学关闭冰箱密封门并给冰箱通电。
若大气压为1.0×105 Pa,通电时显示温度为27 ℃,通电一段时间后显示温度为6 ℃,则此时冷藏室中气体的压强是( )A.2.2×104 PaB.9.3×105 PaC.1.0×105 PaD.9.3×104 Pa5.对于一定质量的气体,在体积不变时,压强增大到原来的二倍,则气体温度的变化情况是( )A.气体的摄氏温度升高到原来的二倍B.气体的热力学温度升高到原来的二倍C.气体的摄氏温度降为原来的一半D.气体的热力学温度降为原来的一半6.在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来,出现这种现象的主要原因是( )A.软木塞受潮膨胀B.瓶口因温度降低而收缩变小C.白天气温升高,大气压强变大D.瓶内气体因温度降低而压强减小7.(2020湖北武汉高二下联考)如图所示,A是容积很大的玻璃容器,B是内径很小的玻璃管(忽略玻璃管体积),B的左端与A相通,右端开口,B中有一段水银柱将一定质量的理想气体封闭在A中,当把A放在冰水混合物里,开始时B的左管比右管中水银高20 cm;当B的左管比右管的水银面低20 cm时:(1)A中气体前后的气压分别是多少?(2)当B的左管比右管的水银面低20 cm时,A中气体的温度是多少?(设大气压强p0=76 cmHg)8.(2020江苏南京中华中学高二下段考)如图所示,一内壁光滑的汽缸固定于水平地面上,在距汽缸底部L=54 cm处有一固定于汽缸上的卡环,活塞与汽缸底部之间封闭着一定质量的理想气体,活塞在图示位置时封闭气体的温度t1=267 ℃,压强p1=1.5 atm,设大气压强p0恒为1 atm,汽缸导热性能良好,不计活塞的厚度,由于汽缸缓慢放热,活塞最终会左移到某一位置而平衡,求:(1)活塞刚要离开卡环处时封闭气体的温度t2;(2)封闭气体温度下降到t3=27 ℃时活塞与汽缸底部之间的距离。
2.3气体的等压变化和等容变化_1
2.3气体的等压变化和等容变化基础导学要点一、气体的等压变化1．等压变化一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度变化的过程叫作气体的等压变化。
2．盖—吕萨克定律(1)内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V 与热力学温度T 成正比。
(2)公式：V ＝CT 或V 1T 1＝V 2T 2。
(3)适用条件：气体质量一定；气体压强不变。
(4)等压变化的图像：由V ＝CT 可知在V T 坐标系中，等压线是一条通过坐标原点的倾斜的直线。
对于一定质量的气体，不同等压线的斜率不同。
斜率越小，压强越大，如图所示，p 2>(选填“>”或“<”)p 1。
要点二、气体的等容变化1．等容变化一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程。
2．查理定律(1)内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p 与热力学温度T 成正比。
(2)公式：p ＝CT 或p 1T 1＝p 2T 2。
(3)等容变化的图像：从图甲可以看出，在等容过程中，压强p 与摄氏温度t 是一次函数关系，不是简单的正比例关系。
但是，如果把图甲中的直线AB 延长至与横轴相交，把交点当作坐标原点，建立新的坐标系(如图乙所示)，那么这时的压强与温度的关系就是正比例关系了。
图乙坐标原点的意义为气体压强为0时，其温度为0 K 。
可以证明，新坐标原点对应的温度就是0_K 。
甲 乙(4)适用条件：气体的质量一定，气体的体积不变。
说明：气体做等容变化时，压强p 与热力学温度T 成正比，即p ∝T ，不是与摄氏温度t 成正比，但压强变化量Δp 与热力学温度变化量ΔT 和摄氏温度的变化量Δt 都是成正比的，即Δp ∝ΔT 、Δp ∝Δt 。
要点三、理想气体1．理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。
2．理想气体与实际气体在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍的条件下，把实际气体看成理想气体来处理。
物理 3-3 8.2+8.3 气体的等容变化 气体的等压变化 随堂练习 3套 有解析 习题
8.2+8.3 气体的等容变化 气体的等压变化练习一1．（基础）民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上．其原因是，当火罐内的气体( )．A ．温度不变时，体积减小，压强增大B ．体积不变时，温度降低，压强减小C ．压强不变时，温度降低，体积减小D ．质量不变时，压强增大，体积减小解析：体积不变，当温度降低时，由查理定律pT ＝C 可知，压强减小，故B 项正确．答案：B2．（基础）在密封容器中装有某种气体，当温度从50 ℃升高到100 ℃时，气体的压强从p 1变到p 2，则( )．A.p 1p 2＝12B.p 1p 2＝21C.p 1p 2＝323373D ．1＜p 1p 2＜2解析：由于气体做等容变化，所以p 1p 2＝T 1T 2＝t 1＋273t 2＋273＝323373，故C 选项正确．答案：C3．（中档）一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增量为Δp 1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，所增压强Δp 2，则Δp 1与Δp 2之比是( )．A ．10∶1B ．373∶273C ．1∶1D ．383∶283解析：由查理定律得Δp ＝p T ΔT ，一定质量的气体在体积不变的条件ΔpΔT ＝恒量，温度由0 ℃升高到10 ℃和由100 ℃升高到110 ℃，ΔT ＝10 K 相同，故压强的增量Δp 1＝Δp 2，C 项正确．答案：C4．（中档）如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A 和B ，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度H 1>H 2，水银柱长度h 1>h 2，今使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是( )．A ．均向下移动，A 管移动较多B ．均向上移动，A 管移动较多C ．A 管向上移动，B 管向下移动D ．无法判断解析：封闭气柱均做等压变化，故封闭气柱下端的水银面高度不变，根据盖—吕萨克定律的分比形式ΔV ＝ΔTT V ，因A 、B 管中的封闭气柱，初温相同，温度的变化也相同，且ΔT<0，所以ΔV<0，即A 、B 管中气柱的体积都减小；又因为H 1>H 2，A 管中气柱的体积较大，|ΔV 1|>|ΔV 2|，A 管中气柱体积减小得较多，故A 、B 两管气柱上方的水银柱均向下移动，且A 管中的水银柱下移得较多，故A 项正确．答案：A5．（中档）如图所示，某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度，当容器水温是30刻度线时，空气柱长度为30 cm ；当水温是90刻度线时，空气柱的长度是36 cm ，则该同学测得的绝对零度相当于刻度线( )．A ．－273B ．－270C ．－268D ．－271解析：当水温为30刻度线时，V 1＝30S ；当水温为90刻度线时，V 2＝36S ，设T ＝t 刻线＋x ，由盖—吕萨克定律得V 1t 1＋x ＝V 2t 2＋x ，即30S 30刻线＋x ＝36S 36刻线＋x ，解得x ＝270刻线，故绝对零度相当于－270刻度，选B.答案：B6．（基础）如图所示，一端开口的钢制圆筒，在开口端上面放一活塞．活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计，现将其开口端向下，竖直缓慢地放入7 ℃的水中，在筒底与水面相平时，恰好静止在水中，这时筒内气柱长为14 cm ，当水温升高到27 ℃时，钢筒露出水面的高度为多少？(筒的厚度不计)解析：设筒底露出水面的高度为h.当t 1＝7 ℃时，V 1＝14 cm 气柱，当t 2＝27 ℃时，V 2＝(14＋h)cm ，由等压变化规律V 1T 1＝V 2T 2，得14280＝14＋h 300，解得h ＝1 cm ，也就是钢筒露出水面的高度为1 cm. 答案：1 cm7．（基础）描述一定质量的气体作等容变化的过程的图线是下图中的哪些( )．解析：等容变化的过程的p －t 图在t 轴上的交点坐标是(－273 ℃，0)，D 正确． 答案：D8．（基础）如图所示是一定质量的气体从状态A 经B 到状态C 的V －T 图象，由图象可知( )．A ．p A ＞pB B ．pC ＜p B C ．V A ＜V BD ．p A ＜p B解析：由题中图象可知V C T C ＝V BT B，所以，B 点和C 点的压强相等．A 点和B 点的体积相同．T B >T A ，所以p B >p A .故D 选项正确．答案：D9．（基础）如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h 的水银柱，中间封有一段空气，则( )．A ．弯管左管内外水银面的高度差为hB ．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大C ．若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升D ．若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升解析：被封闭气体的压强按右边计算为p ＝p 0＋p h ，按左边算也为p ＝p 0＋p h ，故左管内外水银面的高度差为h ，A 正确；气体的压强不变，温度不变，故体积不变，B 、C 均错；压强不变，温度升高，体积增大，右管中水银柱沿管壁上升，D 正确．答案：AD10．（中档）如图所示为0.3 mol 的某种气体的压强和温度关系的pt 图线．p 0表示1个标准大气压，则在状态B 时气体的体积为( )．A ．5.6 LB ．3.2 LC ．1.2 LD ．8.4 L解析：此气体在0 ℃时，压强为标准大气压，所以它的体积应为22.4×0.3 L ＝6.72 L ，根据图线所示，从p 0到A 状态，气体是等容变化，A 状态的体积为6.72 L ，温度为127 K ＋273 K ＝400 K ，从A 状态到B 状态为等压变化，B 状态的温度为227 K ＋273 K ＝500 K ，根据盖—吕萨克定律V A T A ＝V B T B ，V B ＝V A T B T A ＝6.72×500400L ＝8.4 L.答案：D11．（提高）如图所示，一定质量的气体从状态A 经B 、C 、D 再回到A.问AB 、BC 、CD 、DA 分别是什么过程？已知气体在状态A 时的体积是1 L ，求在状态B 、C 、D 时的体积各为多少，并把此图改为pV 图．解析：AB 过程是等容升温升压，BC 过程是等压升温增容即等压膨胀，CD 过程是等温减压增容即等温膨胀，DA 过程是等压降温减容即等压压缩．现求A 、B 、C 、D 各点的体积．已知V A ＝1 L ，V B ＝1 L(等容过程)． 由V C T C ＝V BT B(等压过程)， 得V C ＝V B T B T C ＝1450×900 L ＝2 L.由p D V D ＝p C V C (等温过程)， 得V D ＝p C V C p D ＝3×21 L ＝6 L.p －V 图如图所示．答案：等容 等压膨胀 等温膨胀 等压压缩 1 L 2 L 6 L pV 图见解析 12．（提高）如图甲所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A 、B 两处设有限制装置，使活塞只能在A 、B 之间活动，B 左面气缸的容积为V 0，A 、B 之间的容积为0.1V 0.开始时活塞在B 处，缸内气体的压强为0.9p 0(p 0为大气压强)，温度为297 K ，现缓慢加热气缸内的气体，直至399.3 K ．求：甲 乙(1)活塞刚离开B 处时的温度T B ； (2)缸内气体最后的压强p ；(3)在图8-2-16乙中画出整个过程的pV 图线．解析：(1)活塞离开B 之前，气体做等容变化，根据查理定律，得0.9p 0T 0＝p 0T B，解得T B＝T 00.9＝2970.9K ＝330 K. (2)考虑气体各状态间的关系，设活塞最终可以移动到A 处，活塞从刚离开B 处到刚到达A 处，气体做等压变化，由盖—吕萨克定律，有V 0T B ＝1.1V 0T A，解得T A ＝1.1T B ＝363 K.活塞从刚到达A 处到气体升温至399.3 K ，气体做等容变化，由查理定律，得 p 0T A ＝p T ，解得p ＝p 0T T A ＝399.3363p 0＝1.1p 0. 由结果p>p 0可知，活塞可以移到A 处的假设成立． (3)p －V 图线如图所示．答案：(1)330 K (2)1.1p 0 (3)见解析图练习二1．（基础）密封在压强不变的容器中的气体，当温度升高时( ) A ．体积变大 B ．体积变小 C ．体积不变D ．都有可能解析：本题考查的知识点是气体的等压变化．压强不变时，体积V 与温度T 成正比，因此温度升高时，气体的体积应变大．故正确答案为A.答案：A2．（基础）下列说法中正确的是( )A ．一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大B ．一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大C ．气体压强是由气体分子间的斥力产生的D ．在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强解析：气体质量一定时，pVT ＝恒量，显然A 对、B 错；由气体压强产生的原因知C 错；D 选项因为容器密闭，气体对器壁有压强，故选A.答案：A3．（中档）如图所示甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象，关于这两个图象的正确说法是( )A ．甲是等压线，乙是等容线B ．乙图中p －t 线与t 轴交点对应的温度是－273.15 ℃，而甲图中V －t 线与t 轴的交点不一定是－273.15 ℃C ．由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p 与t 成直线关系D ．乙图表明随温度每升高1 ℃，压强增加相同，但甲图随温度的升高压强不变 解析：由查理定律p ＝CT ＝C(t ＋273.15)及盖—吕萨克定律V ＝CT ＝C(t ＋273.15)可知，甲图是等压线，乙图是等容线，故A 正确；由“外推法”可知两种图线的反向延长线与t 轴的交点温度为－273.15 ℃，即热力学温度的0 K ，故B 错；查理定律及盖—吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低，压强不太大的条件下得出的，当压强很大，温度很低时，这些定律就不成立了，故C 错；由于图线是直线，故D 正确．答案：AD4．（基础）如图所示，一导热性良好的气缸内用活塞封住一定量的气体(不计活塞与缸壁摩擦)，温度升高时，改变的量有( ) A ．活塞高度h B ．气缸高度H C ．气体压强pD ．弹簧长度L解析：以气缸整体为研究对象，由受力平衡知弹簧弹力等于总重力，故L 、h 不变，设缸壁的重力为G 1，则封闭气体的压强p ＝p 0－G 1S 保持不变，当温度升高时，由盖—吕萨克定律知气体体积增大，H 将减小，故只有B 项正确．答案：B5．（中档）贮气罐内的某种气体，在密封条件下，温度从13 ℃上升到52 ℃，则气体的压强( )A ．升高为原来的4倍B ．降低为原来的1/4C ．降低为原来的2225D ．升高为原来的2522解析：T 1＝(273＋13) K ＝286 K T 2＝(273＋52) K ＝325 K 由查理定律：p 1T 1＝p 2T 2所以p 2＝T 2T 1p 1＝325286p 1＝2522p 1答案：D6．（中档）一定质量的理想气体的p －t 图象如图所示，在气体由状态A 变化到状态B 的过程中，其体积( )A ．一定不变B ．一定减小C ．一定增加D ．不能判定 解析：图中横坐标表示的是摄氏温度t ，若BA 的延长线与t 轴相交在－273.15 ℃，则表示A 到B 过程中体积是不变的．但是，由图中未表示出此点，故无法判定体积变化情况，D 正确．答案：D7．（中档）一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab 、bc 、cd 和da 这四段过程在p －T 图上都是直线段，其中ab 的延长线通过坐标原点，bc 垂直于ab ，而cd 平行于ab ，由图可以判断( )A ．ab 过程中气体体积不断减小B ．bc 过程中气体体积不断减小C ．cd 过程中气体体积不断增大D ．da 过程中气体体积不断增大解析：在p －T 图象中，过气体状态点b 和坐标原点O 的连线的斜率与气体在该状态下体积的倒数成正比．由于ab 的延长线通过坐标原点，斜率不变，气体发生等容变化；若将Oc 与Od 连接起来，可得出另两条等容线，它们的斜率关系k oc ＞k od ＞k ab ，故bc 过程体积减小，cd 过程体积增大，da 过程体积增大．答案：BCD8．（中档）对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是( )．A ．气体的摄氏温度升高到原来的二倍B ．气体的热力学温度升高到原来的二倍C ．气体的摄氏温度降为原来的一半D ．气体的热力学温度降为原来的一半解析：一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比，即p 1T 1＝p 2T 2，得T 2＝p 2T 1p 1＝2T 1，B 正确．答案：B9．（中档）一定质量的某种气体在等容变化过程中，已知0 ℃的压强为p 0，求温度为t ℃时压强为多大？并判断温度每上升1 ℃，压强增加数值有何特点？解析：设温度为t ℃时压强为p ，由查理定律知p 0T 0＝pT即p 0273.15＝pt ＋273.15，所以p ＝t ＋273.15273.15p 0. 变形得p －p 0t ＝1273.15p 0.即温度每升高1 ℃，压强的增加数值都相等，为0 ℃压强的1273.15. 答案：t ＋273.15273.15p 0，数值相等，为0 ℃压强的1273.1510．为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时所能承受的最大内部压强，某同学自行设计制作了一个简易的测试装置．该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器．测度过程可分为如下操作步骤：a ．记录密闭容器内空气的初始温度t 1；b ．当安全阀开始漏气时，记录容器内空气的温度t 2；c ．用电加热器加热容器内的空气；d ．将待测安全阀安装在容器盖上；e ．盖紧装有安全阀的容器盖，将一定量空气密闭在容器内． (1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序排列：________；(2)若测得的温度分别为t 1＝27 ℃，t 2＝87 ℃，已知大气压强为1.0×105 Pa ，则这个安全阀能承受的最大内部压强的测试结果是________．解析：(1)将安全阀安装在容器盖上，密封空气，记录其初始温度t 1，然后加热密封空气，待漏气时记录容器内的空气温度t 2，故正确的操作顺序为deacb.(2)已知T 1＝300 K ，T 2＝360 K ，p 0＝1.0×105 Pa ，由于密封空气的体积不变，由查理定律可得p 0T 1＝p T 2，故p ＝p 0T 2T 1＝1.0×105×360300Pa ＝1.2×105 Pa.答案：(1)deacb (2)1.2×105 Pa11．（提高）如图所示，汽缸A 中封闭有一定质量的气体，活塞B 与A 的接触面是光滑的且不漏气，B 上放一重物C ，B 与C 的总重力为G ，大气压为1 atm.当汽缸内气体温度是20 ℃时，活塞与汽缸底部距离为h 1；当汽缸内气体温度是100 ℃时活塞与汽缸底部的距离是多少？解析：汽缸内气体温度发生变化时，汽缸内气体的压强保持不变，大小为p ＝p 0＋G S ，其中S 为活塞的横截面积，应用盖—吕萨克定律即可求解．以汽缸内气体为研究对象．初状态温度T 1＝(273＋20) K ＝293 K ，体积V 1＝h 1S ；末状态温度T 2＝(273＋100) K ＝373 K ．由盖—吕萨克定律可得V 1T 1＝V 2T 2(式中温度为热力学温度)求得V 2＝T 2T 1V 1＝T 2T 1h 1S变化后活塞与汽缸底部的距离为h 2＝V 2S ＝373293h 1＝1.27h 1.答案：1.27h 112．（提高）一定质量的理想气体，由A 状态沿AB 直线变化到B 状态，如图所示，求：(1)如果气体在A 点的温度为27 ℃，问气体在B 点的温度是多少？ (2)在由A 变化到B 的过程中，气体的最高温度是多少？ 解析：(1)由图可直接读出： p A ＝3(大气压)， p B ＝1(大气压)， V A ＝1(升)， V B ＝3(升)．∴由理想气体状态方程： p A V A T A ＝p B ·V B T B ，即3×1300＝1×3T B . ∴T B ＝300 K ，t B ＝27 ℃.(2)解法一 由理想气体状态方程pVT ＝c 可知，要使温度最高，要求p·V 值最大，由图中可看出当p ＝2(大气压)，V ＝2(l)时，p 和V 所围成面积最大．∴3×1300＝2×2T m，∴T m ＝400 K ，t m ＝127 ℃. 解法二 据直线方程的两点式，可建立直线A 的方程： p －p A p B －p A ＝V －V A V B －V A ，即p －31－3＝V －13－1. ∴p ＝－V ＋4，即p ＋V ＝4.由均值定理，当p ＝V ＝2时，p·V 最大，代入方程计算结果同上． 答案：(1)27 ℃ (2)127 ℃练习三1．（基础）一定质量的气体，压强保持不变，下列过程可以实现的是( ) A ．温度升高，体积增大 B ．温度升高，体积减小 C ．温度不变，体积增大 D ．温度不变，体积减小解析：一定质量的气体，压强保持不变时，其热力学温度和体积成正比，则温度升高，体积增大；温度降低，体积减小；温度不变，体积也不发生变化，故A 正确．答案：A2．（中档）一个密封的钢管内装有空气，在温度为20 ℃时，压强为1 atm ，若温度上升到80 ℃，管内空气的压强为( )A ．4 atmB .14 atmC ．1.2 atmD.56atm 解析：由p 1p 2＝T 1T 2得：1p 2＝273＋20273＋80，p 2＝1.2 atm.答案：C3．（中档）一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了1/2，若气体原来温度是27 ℃，则温度的变化是( )A ．升高到450 KB ．升高了150 ℃C ．升高到40.5 ℃D ．升高到450 ℃解析：由V 1V 2＝T 1T 2得：V 1V 1＋12V 1＝273＋27T 2，T 2＝450 K ，ΔT ＝(450－300) K ＝150 K ，即Δt＝150 ℃.答案：AB4．（中档）如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态．如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是( )解析：假设水银柱不动，则两端封闭气体，发生等容变化，根据查理定律有Δp ＝ΔTT p ，再根据各选项条件判断，C 、D 正确．答案：CD5．（基础）如图所示，在汽缸中用活塞封闭一定质量的气体，活塞与缸壁间的摩擦不计，且不漏气，将活塞用绳子悬挂在天花板上，使汽缸悬空静止．若大气压不变，温度降低到某一值，则此时与原来相比较( )A ．绳子张力不变B ．缸内气体压强变小C ．绳子张力变大D ．缸内气体体积变小解析：由整体法可知绳子的张力不变，故A 对，C 错；取活塞为研究对象，气体降温前后均处于静止，mg 和p 0S 和T 均不变，故pS 不变，p 不变，故B 选项错；由盖—吕萨克定律可知VT＝C ，当T 减小时，V 一定减小，故D 选项正确．答案：AD6．（中档）如图所示是一定质量的理想气体的三种升温过程，那么以下四种解释中，正确的是( )A ．a→d 的过程气体体积增加B ．b→d 的过程气体体积不变C ．c→d 的过程气体体积增加D ．a→d 的过程气体体积减小解析：在p －T 图象上的等容线的延长线是过原点的直线，且体积越大，直线的斜率越小．由此可见，a 状态对应体积最小，c 状态对应体积最大．所以选项A 、B 是正确的．答案：AB7．一定质量的某种气体自状态A 经状态C 变化到状态B ，这一过程在V －T 图上表示如图所示，则( )A ．在过程AC 中，气体的压强不断变大B ．在过程CB 中，气体的压强不断变小C ．在状态A 时，气体的压强最大D ．在状态B 时，气体的压强最大解析：气体在过程AC 中发生等温变化，由pV ＝C 可知，体积减小，压强增大，故A 正确．在CB 变化过程中，气体的体积不发生变化，即为等容变化，由p/T ＝C 可知，温度升高，压强增大，故B 错误．综上所述，在ACB 过程中气体的压强始终增大，所以气体在状态B 时的压强最大，故C 错误，D 正确．答案：AD8．（中档）2009年2月2日中午中国南极昆仑站正式投入使用，它将帮助我们占据南极科考制高点，对我国空间科学研究和空间安全监测具有重要意义．在南极，考察队员要忍受－50 ℃～－60 ℃的温度．假设一考察队员携带一密闭仪器，原先在温度是27 ℃时，内部压强为1×105 Pa ，当在南极温度为－53 ℃时，其内部压强变为多少？解析：密闭仪器，体积一定，根据查理定律p 1T 1＝P 2T 2得P 2＝T 2T 1p 1＝－＋×1×105 Pa≈220300×1×105 Pa≈7.3×104 Pa.答案：7.3×104 Pa9．（中档）一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由5 ℃升高到10 ℃，体积的增量为ΔV 1；温度由10 ℃升高到15 ℃，体积的增量为ΔV 2，则( )．A ．ΔV 1＝ΔV 2B ．ΔV 1>ΔV 2C ．ΔV 1<ΔV 2D ．无法确定解析：由盖—吕萨克定律V 1T 1＝V 2T 2可得V 1T 1＝ΔV ΔT ，即ΔV ＝ΔT T 1·V 1，所以ΔV 1＝5278×V 1，ΔV 2＝5283×V 2(V 1、V 2分别是气体在5 ℃和10 ℃时的体积)，而V 1278＝V 2283，所以ΔV 1＝ΔV 2，A 正确．答案：A10．（中档）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 形玻璃管自由下落解析：对左管被封气体：p ＝p 0＋p h ，由pVT ＝k ，可知当温度T 升高，大气压p 0不变时，h 增加，故A 正确．大气压升高，h 减小，B 错．向右管加水银时，由温度T 不变，p 0不变，V 变小，p 增大，即h 变大，C 正确．U 形管自由下落，水银完全失重，气体体积增加，h 变大，D 正确．答案：ACD11．（提高）如图，绝热汽缸A 与导热汽缸B 均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦．两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V 0、温度均为T 0.缓慢加热A 中气体，停止加热达到稳定后，A 中气体压强为原来的1.2倍．设环境温度始终保持不变，求汽缸A 中气体的体积V A .解析：设初态压强为p 0，膨胀后A 、B 压强相等 p B ＝1.2p 0B 中气体始末状态温度相等 p 0V 0＝1.2p 0(2V 0－V A ) V A ＝76V 0.答案：V A ＝76V 012．（提高）如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40 cm 2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A 封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60 cm 处设有a 、b 两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a 、b 上，缸内气体的压强为p 0(p 0＝1.0×105 Pa 为大气压强)，温度为300 K ．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330 K 时，活塞恰好离开a 、b ；当温度为360 K 时，活塞上升了4 cm.g 取10 m/s 2.求：(1)活塞的质量； (2)物体A 的体积．解析：(1)设物体A 的体积为ΔV .T 1＝300 K ，p 1＝1.0×105 Pa ，V 1＝60×40－ΔV T 2＝330 K ，p 2＝(1.0×105＋mg40×10－4)Pa ，V 2＝V 1 T 3＝360 K ，p 3＝p 2，V 3＝64×40－ΔV 由状态1到状态2为等容过程p 1T 1＝p 2T 2代入数据得m ＝4 kg.(2)由状态2到状态3为等压过程V 2T 2＝V 3T 3代入数据得ΔT ＝640 cm 3. 答案：(1)4 kg (2)640 cm 3。
气体的等温等容等压变化 -完整获奖版
气体的等温、等容、等压变化一、简要知识点：1、等温变化过程、玻意尔定律；2、气体的等温变化图象、玻意尔定律的微观解释；3、应用玻意尔定律解题的一些特殊方法；4、气体的等容变化、查里定律；5、气体等容变化的图象及其微观解释；6、气体的等压变化、盖.吕萨克定律；7、热力学温标。
二、基本概念：（一）、气体的等温变化、玻意尔定律：1、一定质量的气体在温度不变时，压强随体积的变化而变化，这种变化叫做等温变化。
判断一定质量的气体是否是等温变化，要看它在状态变化过程中温度是否始终保持不变，而不能只看始末状态温度相同。
2、玻意尔定律：（1）内容：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。
（2）公式：P 1V 1=P 2V 2=恒量 ；（3）适用条件：压强不太大（与大气压相比）温度不太低（与室温相比）。
3、应用玻意尔定律解题的一般步骤：（1）首先确定研究对象，即某一定质量的气体，有时也常假设有一无形袋，从而使变质量气体问题转变为等质量气体的问题。
（2）然后确定始末两个状态的压强与体积，并统一单位（不一定都要用国际单位）。
（3）最后用玻意尔定律列方程求解，必要时还要考虑解答结果是否合理。
4、应用玻意尔定律时的几个注意问题：（1）解题时一定要充分挖掘题意中包含的隐含条件。
（2）常用假设法研究气体的等温变化，一种是假设物理现象（先假设某些量不变，然后利用已知的物理规律进行分析推理，从而肯定或否定所做的假设，得出正确的判断）；另一种是假设物理过程（用一个或多个较简单的变化过程等效替代原来的物理过程）。
5、气体的等温变化图象：（1）横坐标为体积V ，纵坐标为P ；（2）等温图象的特点：等温线是双曲线，温度越高，其等温线离原点越远。
如图所示：两条曲线分别对应的温度为：T 1<T 2 ；（3）在P －V1图象中为一条过原点的直线，同理T 2>T 1 。
（二）、气体的等容变化、查里定律：1、质量一定的气体，在体积不变的情况下所发生的状态变化过程，压强随着温度的升高而增大、随温度的降低而减小。
选修3-3 气体等圧変化和等容变化-水银柱封闭气体压强计算(内含答案)
高中物理选修3-3 气体气体等压变化和等容变化水银柱封闭气体压强计算专项练习1、如图所示为一均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为S，内装有密度为ρ的液体。
右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高。
活塞与管壁间无摩擦且不漏气。
温度为T0时，左、右管内液面等高，两管内空气柱长度均为L，压强均为大气压强p0，重力加速度为g。
现使左右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左右两管液面保持不动。
求：（1）右管活塞刚离开卡口上升时，右管封闭气体的压强p1；（2）温度升高到T1为多少时，右管活塞开始离开卡口上升；（3）温度升高到T2为多少时，两管液面高度差为L。
2、如图所示，一足够高的直立气缸上端开口，用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为90cm的气柱，活塞的横截面积为0.01m2，活塞与气缸间的摩擦不计，气缸侧壁通过一个密封接口与U形管相通，密封接口离气缸底部的高度为70cm，气缸与U形管相通处气体体积忽略不计。
在图示状态时气体的问题为17℃，U形管两支管水银面的高度差h1为6cm，右支管内水银面到管口的高度为20cm，大气⁄。
求：压强p0=1.0×105Pa保持不变，水银的密度ρ=13.6×103kg m3（1）活塞的重力；（2）现在将U形管右支管开口端用橡皮塞（厚度不计）封住，并在活塞上添加沙粒，同时对气缸内的气体缓缓加热，让活塞高度始终不变。
当气体温度升高到57℃，不再加沙粒，同时停止对气体加热，这时U形管两支管内水银面的高度差h2变为多少？（气缸内气体温度变化不影响U形管）（3）保持上题中的沙粒质量不变，让气缸内的气体逐渐冷却，那么当气体的温度至少降为多少℃，U形管内的水银开始流动？3、一竖直放置的、长为L的圆筒下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，初始时筒内气体温度为T1。
现将一颗沿筒壁自由滑动的活塞从上端放进圆筒，活塞下滑过程中气体温度保持不变且没有气体露出，平衡后圆筒内活塞上下两部分气柱长度比为1:3.若将圆筒下部气体温度降至T2，在保持温度不变的条件下将筒T2，大气压强为p0，重倒置，平衡后活塞下端与圆筒下端刚好平齐。
气体等容变化和等压变化()
第 8 讲气体的等容变化和等压变化一、气体的等容变化1．等容变化：必定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化叫做等容变化．2．查理定律(1)查理定律的两种表达：① 必定质量的某种气体，在体积不变的状况下，压强 p 与热力学温度 T 成正比．② 必定质量的某种气体，在体积不变的状况下，温度每高升（或降低） 10C ，增添（或减少）的压强等于它在 00C 时压强的1 （往常取值为1）。
273假如用 P 0 表示该气体在 00C 时的压强，可得 P P 0?Tt0 ）P （1pp p p12.推论式： T ＝ T(2)表达式： p ＝ CT 或 T 1＝ T 2 ＝C （ C 不是一个普适常量，它与气体的体积有 关，体积越大，常数越小。
T 一定用热力学单位，不然公式不建立） (3)合用条件：气体的质量和体积不变．压强不太大（相当于大气压几倍）温度不太低（零 下几十摄氏度。
温度太低物态发生变化） (4)图象：如图 1 所示．图 1① p － T 图象中的等容线是一条过原点的倾斜直线．② 压强 p 与摄氏温度一条延伸线经过横轴上－t 是一次函数关系，不是简单的正比率关系，如图乙所示，等容线是℃ 的倾斜直线，且斜率越大，体积越小．图象纵轴的截距p 0 是气体在 0 ℃时的压强．③ 不论是p － T 图象仍是p － t 图象，其斜率都能判气绝体体积的大小，斜率越大，体积越小．④特别提示： 必定质量的某种气体在体积不变的状况下，压强p 跟热力学温度 T 成正比， 而不是与摄氏温度成正比．【例 1】容积为 2 L 的烧瓶，在压强为 527 ℃ ，当把它×10 Pa 时，用塞子塞住，此时温度为加热到 127 ℃ 时，塞子被翻开了，稍过一会儿，从头把盖子塞好，停止加热并使它渐渐降温到 27 ℃，求：(1)塞子翻开前的最大压强；(2)降温至 27 ℃时节余空气的压强．答案54(1) ×10Pa (2) × 10Pa分析 (1)塞子翻开前，选瓶中气体为研究对象初态： p ＝ ×5， ＝110 Pa T 1 300 K末态： T 2＝ 400 K ，压强为 p 2T4002×p 1＝ 300 ×× 510Pa ≈×510Pa由查理定律可得 p 2＝ T 1 (2)塞子从头塞紧后，选瓶中节余气体为研究对象初态： p ′＝× 5 ， ′＝1 10 Pa T 1 400 K末态： T 2′＝ 300 K ，压强为 p 2′T ′ 300由查理定律可得 p 2′＝ 254×p 1 ′＝400×× 10Pa ＝ × 10 PaT 1′变式1气体温度计构造如图 4 所示，玻璃测温泡 A 内充有气体，经过细玻璃管 B 和水银压强计相连．开始时 A 处于冰水混淆物中，左管 C 中水银面在 O 点处，右管 D 中水银面超出O 点 h1＝ 14 cm，后将 A 放入待测恒温槽中，上下挪动 D，使 C 中水银面仍在 O 点处，测得 D 中水银面超出O 点 h2＝ 44cm.求恒温槽的温度(已知外界大气压为 1 个标准大气压， 1 个标准大气压相当于76 cmHg)．图 4答案364 K(或 91 ℃)分析设恒温槽的温度为T2，由题意知 T1＝ 273 Kp p12A 内气体发生等容变化，依据查理定律得T1＝T2①10h1p ＝ p ＋ p ②p2＝ p0＋ p h2③联立①②③式，代入数据得T2＝ 364 K(或 91 ℃ )．二、气体的等压变化1．等压变化：必定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化叫做等压变化．2．盖—吕萨克定律(1)盖—吕萨克定律① 盖—吕萨克定律的热力学温度表述：必定质量的某种气体，在压强不变的状况下，其体积 V 与热力学温度 T 成正比．盖—吕萨克定律的摄氏温度表述：必定质量的某种气体，在压强不变的状况下，温度每升高（或降低） 10C，增添（或减少）的体积等于它在00C 时体积的1（往常取值为1）。
高考复习微专题—热学之气体的等温、等压、等容变化图象习题选编 包含答案
微专题—热学之气体的等温、等压、等容变化图象习题选编一、单项选择题1．如图所示，一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B ，再到状态C ，最后变化到状态A ，完成循环。
下列说法正确的是（ ）A ．状态A 到状态B 是等温变化B ．状态A 时所有分子的速率都比状态C 时的小C ．状态A 到状态B ，气体对外界做功为0012p V D ．整个循环过程，气体从外界吸收的热量是0012p V2．一定质量的理想气体，从状态M 开始，经状态N 、Q 回到原状态M ，其p-V 图象如图所示，其中QM 平行于横轴，NQ 平行于纵轴．则（ ）A ．M →N 过程气体温度不变B ．N →Q 过程气体对外做功C ．N →Q 过程气体内能减小D ．Q →M 过程气体放出热量3．如图所示，a 、b 、c 、d 表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad 平行于横坐标轴，ab 的延长线过原点，以下说法正确的是（ ）A ．从状态d 到c ，气体不吸热也不放热B ．从状态c 到b ，气体吸热C ．从状态d 到a ，气体对外做功D ．从状态b 到a ，气体吸热4．如图所示是一定质量的理想气体从状态A 经B 至C 的p —1V图线，则在此过程中( )A ．气体的内能改变B ．气体的体积增大C ．气体向外界放热D ．气体对外界做功5．一定质量的理想气体分别在T 1、T 2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T 2对应的图线上有A 、B 两点，表示气体的两个状态．则（ ）A ．温度为T 1时气体分子的平均动能比T 2时大B ．A 到B 的过程中，气体内能增加C ．A 到B 的过程中，单位体积内的气体分子数增多D ．A 到B 的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少6．如图所示，一定质量的理想气体，从状态A 经绝热过程A B →，等容过程B C →，等温过程C A →，又回到状态A ，则（ ）AA ．AB →过程气体体积增大，内能减小 B ．BC →过程内能增加，可能外界对气体做了功 C ．气体在B 状态的温度高于在A 状态的温度D ．C A →为等温变化，内能不变，所以此过程气体既不吸热也不放热→→→的状态变化过程，AB的延长线过O点，7．如图所示，一定质量的理想气体，经过图线A B C ACA与纵轴平行。
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气体的等容变化和等压变化 习题基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(张店2013～2014学年高二下学期检测)在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，这种现象的主要原因是( )A ．软木塞受潮膨胀B ．瓶口因温度降低而收缩变小C ．白天气温升高，大气压强变大D ．瓶内气体因温度降低而压强减小 答案：D解析：冬季气温较低，瓶中的气体在V 不变时，因T 减小而使p 减小，这样瓶外的大气压力将瓶塞位置下推，使瓶塞盖得紧紧的，所以拔起来就感到很吃力，故正确答案为D 。
2．对于一定质量的气体，在压强不变时，体积增大到原来的两倍，则下列正确说法的是( )A ．气体的摄氏温度升高到原来的两倍B ．气体的热力学温度升高到原来的两倍C ．温度每升高1 K 体积增加原来的1273D ．体积的变化量与温度的变化量成反比 答案：B解析：由盖·吕萨克定律可知A 错误，B 正确；温度每升高1 ℃即1 K ，体积增加0 ℃体积的1273，C 错误；由盖·吕萨克定律的变形式V T ＝ΔVΔT可知D 错误。
3．一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增加量为Δp 1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，其压强的增加量为Δp 2，则Δp 1与Δp 2之比是( )A ．1 1B ．110C ．10110D ．11010答案：A解析：等容变化，这四个状态在同一条等容线上，因Δt 相同，所以Δp 也相同，故A 正确。
4.如图所示，一小段水银封闭了一段空气，玻璃管竖直静放在室内。
下列说法正确的是( )A ．现发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这表明气温一定上升了B ．若外界大气压强不变，现发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这表明气温上升了C ．若发现水银柱缓慢下降一小段距离，这可能是外界的气温下降所至D ．若把管子转至水平状态，稳定后水银未流出，此时管中空气的体积将大于原来竖直状态的体积答案：BCD解析：若水银柱上移，表示气体体积增大，可能的原因是外界压强减小而温度没变，也可能是压强没变而气温升高，A 错，B 对，同理水银柱下降可能是气温下降或外界压强变大所致，C 对，管子置于水平时，压强减小，体积增大，D 对。
5．如图所示为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象，关于这两个图象的正确说法是( )A ．甲是等压线，乙是等容线B ．乙图中p t 线与t 轴交点对应的温度是－273.15℃，而甲图中V t 线与t 轴的交点不一定是－273.15℃C ．由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p 与t 成直线关系D ．乙图表明温度每升高1℃，压强增加相同，但甲图表明随温度的升高压强不变 答案：AD解析：由查理定律p ＝CT ＝C (t ＋及盖·吕萨克定律V ＝CT ＝C (t ＋可知，甲图是等压线，乙图是等容线，故A 正确；由“外推法”可知两种图线的反向延长线与t 轴的交点温度为－273.15℃，即热力学温度的0K ，故B 错；查理定律及盖·吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低、压强不太大的条件下得出的，当压强很大，温度很低时，这些定律就不成立了，故C 错；由于图线是直线，故D 正确。
二、非选择题6．灯泡内充有氮氩混合气体，如果要使灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过1atm ，在20℃下充气，灯泡内气体的压强至多能充到多少？答案：解析：以灯泡内气体为研究对象，温度升高时体积不变，初状态为20℃，末状态温度为500℃，压强为1atm 。
应用查理定律即可求出初状态的压强。
则以灯泡内气体为研究对象。
由查理定律可得p 1T 1＝p 2T 2，可求得p 1＝T 1T 2p 2 把T 1＝(273＋20)K ＝293K ，T 2＝(273＋500)K ＝773K 和p 2＝1atm 代入得p 1＝293773×1atm＝。
7.如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A 封闭在气缸内。
在气缸内距缸底60cm 处设有a 、b 两限制装置，使活塞只能向上滑动。
开始时活塞搁在a 、b 上，缸内气体的压强为p 0(p 0＝×105Pa 为大气压强)，温度为300K 。
现缓慢加热气缸内气体，当温度为330K ，活塞恰好离开a 、b ；当温度为360K 时，活塞上升了4cm 。
g 取10m/s 2求：(1)活塞的质量； (2)物体A 的体积。
答案：(1)4kg (2)640cm 3解析：(1)设物体A 的体积为ΔV 。
T 1＝300K ，p 1＝×105Pa ，V 1＝60×40－ΔV T 2＝330K ，p 2＝×105＋mg40×10－4)Pa ，V 2＝V 1T 3＝360K ，p 3＝p 2，V 3＝64×40－ΔV由状态1到状态2为等容过程p 1T 1＝p 2T 2代入数据得m ＝4kg(2)由状态2到状态3为等压过程V 2T 2＝V 3T 3代入数据得ΔV ＝640cm 3能力提升一、选择题(1、2题为单选题，3题为多选题)1．如图，一导热性良好的气缸内用活塞封住一定量的气体(不计活塞与缸壁摩擦)，当温度升高时，改变的量有( )A ．活塞高度hB ．气缸体高度HC ．气体压强pD ．弹簧长度L 答案：B解析：气体做等压变化，温度升高时，体积变大，所以气缸距地面高度H 减小。
2.如图所示，某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度，当容器水温是30℃时，空气柱长度为30cm ，当水温是90℃时，空气柱的长度是36cm ，则该同学测得的绝对零度相当于多少摄氏度( )A ．－273℃B ．－270℃C ．－268℃D ．－271℃答案：B解析：由等压变化知V 1T 1＝V 2T 2所以有ΔV 1ΔT 1＝ΔV 2ΔT 2，即36－3090－30＝30ΔT，ΔT ＝300， 所以绝对零度应是30℃－300℃＝－270℃，B 对。
3．一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab 、bc 、cd 、da 四个过程，其中bc 的延长线通过原点，cd 垂直于ab 且与水平轴平行，da 与bc 平行，则气体体积在( )A ．ab 过程中不断增加B ．bc 过程中保持不变C ．cd 过程中不断增加D ．da 过程中保持不变答案：AB解析：首先，因为bc 的延长线通过原点，所以bc 是等容线，即气体体积在bc 过程中保持不变，B 正确；ab 是等温线，压强减小则体积增大，A 正确；cd 是等压线，温度降低则体积减小，C 错误；连接aO 交cd 于e ，则ae 是等容线，即V a ＝V e ，因为V d <V e ，所以V d <V a ，所以da 过程中体积不是保持不变，D 错误。
二、非选择题4．如图所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞的厚度不计，在A 、B 两处设有限制装置，使活塞只能在A 、B 之间运动，A 左侧气缸的容积为V 0，A 、B 之间容积为，开始时活塞在A 处，缸内气体压强为(p 0为大气压强)，温度为297K ，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B 。
求：(1)活塞移动到B 时，缸内气体温度T B ； (2)画出整个过程的p －V 图线。
答案：(1)363K (2)如图所示解析：(1)活塞由A移动到B的过程中，先做等容变化，后做等压变化。
由气态方程得p A T A ＝p0TV AT＝V A＋ΔVT B解得T B＝363K。
(2)如上图所示5.如图所示，A气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体，温度为27℃，活塞与气缸底部距离为h，活塞截面积为S。
气缸中的活塞通过滑轮系统挂一重物，质量为m。
若不计一切摩擦，当气体的温度升高10℃且系统稳定后，求重物m下降的高度。
答案：1 30 h解析：初末状态，物块静止，可知绳中拉力大小相等，分析活塞可知，气体发生等压变化。
由盖·吕萨克定律知：V1 T1＝V2T2＝ΔVΔT，V1＝Sh，ΔV＝SΔhT1＝300K，解得Δh＝hT1ΔT＝130h。
6.(大庆铁人中学2014～2015学年高二下学期期中)如图所示为验证查理定律的实验装置，A为烧瓶，内贮空气。
B为U形管，下部与较长的软橡胶管相连。
由于组装不慎，U形管左侧10cm水银柱的下方混入一段长为4cm的空气柱，左侧水银柱上表面与标志线E对齐。
开始时烧瓶所在水槽内水温为7℃，U形管两边水银面相平。
当水温升至63℃时，调整右边开口水银管的高度，使左侧水银柱上表面仍与标志线E对齐。
已知大气压p0＝76cmHg。
试求此时：(1)烧瓶A中的气体压强；(2)左侧管内空气柱的长度；(保留2位有效数字)(3)右侧管内水银面升高的高度。
(保留3位有效数字) 答案：(1)96cmHg (2)3.4cm (3)16.6cm解析：(1)设烧瓶内空气为A ，U 形管中混入的空气柱为B ，它们初始状态的压强分别为p A 和p B 。
由图得：p B ＝p 0＋ρgh ＝(76＋14)cmHg ＝90cmHgp A ＝p B －ρgh ′＝(90－10)cmHg ＝80cmHg 。
烧瓶内空气发生等容变化，由查理定律得：p A ′＝T A ′T A ·p A ＝336280×80cmHg＝96cmHg(2)空气柱B 末态压强为：p B ′＝p A ′＋ρgh ′＝(96＋10)cmHg ＝106Hg空气柱B 发生等温变化，则有：p B L B ＝p B ′L B ′代入解得：L B ′＝3.4cm(3)在末态时，右侧管内水银面高度将升高x ，则：p B ′＝p 0＋x ＋10＋得：x ＝16.6cm 。