等容变化和等压变化(习题)
等容变化和等压变化
一、选择题
1．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的两倍，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两倍
B．气体的热力学温度升高到原来的两倍
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
2．对于一定质量的气体，以下说法正确的是（）．
A．气体做等容变化时，气体的压强和温度成正比
B．气体做等容变化时，温度升高l℃，增加的压强是原来压强的1／273
C．气体做等容变化时，气体压强的变化量与温度的变化量成正比
D．由查理定律可知，等容变化中，气体温度从t1升高到t2时，气体压强由p1增加到p2，且p2=p1[1+(t2－t1)／273]
3．一定质量的气体做等压变化时，其V-t图象如图所示，若保持气体质量不变，而改变气体的压强，再让气体做等压变化，则其等压线与原来相比，下列可能正确的是（）．A．等压线与y轴之间夹角变小B．等压线与y轴之间夹角变大
C．等压线与t轴交点的位置不变D．等压线与t轴交点的位置一定改变
4．图为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图象，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C。设A、B、C状态对应的温度分别为T A、T B、T C，则下列关系式中正确的是（）．
A．T A
C．T A>T B，T B
5．如图所示，将盛有温度为T的同种气体的两容器用水平细管相连，管中有一小段水银将A、B两部分气体隔开，现使A、B同时升高温度，若A升高至T+ΔT A，B升高至T+ΔT B，已知V A=2V B，要使水银保持不动，则（）．
A．ΔT A=ΔT B B．ΔT A=2ΔT B C．
1
2
A B
T T
?=?D．
1
4
A B
T T
?=
6．一定质量的气体做等容变化时，其p-t图象如图8-3-24所示，若保持气体质量不变，而改变容器的容积，再让气体做等容变化，则其等容线与原来相比，下列说法可能正确的是（）．
A．等容线与p轴之间夹角变小
B．等容线与p轴之间夹角变大
C．等容线与t轴交点的位置不变
D．等容线与t轴交点的位置一定改变
7．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p1变到p2，则（）．
A．1
21 2
p p =B．1
2
2
1
p
p
=C．1
2
323
373
p
p
=D．1
2
12
p
p
<<
8．粗细均匀，两端封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为A和B两部分，
如图8-3-25所示．已知两部分气体A和B的体积关系是V B=3V A，将玻璃管温度均升高相同温度的过程中，水银将（）．
A．向A端移动B．向B端移动
C．始终不动D．以上三种情况都有可能
二、填空题
9．如图所示，在球形容器内充有一定质量的气体，当大气压强是760mmHg，气体温度是27℃时，从接在容器下端U形管水银压强计可以确定气体的压强是___________mmHg；
如果大气压强保持不变，而气体的温度升高到47℃时，气体的压强将变为___________mmHg，压强计左侧管内水银面将___________(填“上升”或“下降”)___________mm。(假设压强计细管的容积很小，球形容器的热膨也很小都可以不考虑)
三、解答题
10．一定质量的空气，时的体积为
1.0×10-2m3，在压强不变的情况下，温度升高
时，体积是多大？
11．如图所示，一个粗细均匀的平底网管水平放置，右端用一橡皮塞塞住，气柱长20cm，
此时管内、外压强均为1.0×105Pa ，温度均为27℃；当被封闭气体的温度缓慢降至─3℃时，橡皮塞刚好被推动；继续缓慢降温，直到橡皮塞向内推进5cm ．已知圆管的横截面积为4.0×105-m 2，橡皮与网管间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，大气压强保持不变．求：
(1)橡皮与圆管间的最大静摩擦力；
(2)被封闭气体最终的温度．
12．如图所示，两端开口的气缸水平固定，A 、B 是两个厚度不计的活塞，可在气缸内无摩擦滑动。面积分别为S 1=20cm 2，S 2=10cm 2，它们之间用一根细杆连接，B 通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M =2kg 的重物C 连接，静止时气缸中的气体温度T 1=600K ，气缸两部分的气柱长均为L ，已知大气压强p 0=1×105Pa ，取g =10m/s 2， 缸内气体可看作理想气体。
（1）活塞静止时，求气缸内气体的压强；
（2）若降低气缸内气体的温度，当活塞A 缓慢向右移动时，求气缸内气体的温度。
【答案与解析】
一、选择题
1．【答案】B 【解析】由查理定律1212
p p T T =知，一定质量的气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比，注意公式中T 为热力学温度．
2．【答案】C
【解析】一定质量的气体做等容变化，气体的压强是跟热力学温度成正比，跟摄氏温度不是正比关系，答案A 错；根据公式p t =p 0(1+t ／273)，其中p 0是0℃时的压强，答案B 错误；气体压强的变化量，总是跟温度的变化量成正比，这里所讲温度既包括摄氏温度，又包括热力学温度，答案C 正确；根据公式p t =p 0(1+t ／273)，判断D 答案错误．
3．【答案】A 、B 、C
【解析】对于一定质量气体的等压线，其V-T 图象的延长线一定过－273.15℃的点，故C 正确；由于题目中没有给定压强p 的变化情况，因此A 、B 都有可能，故选A 、B 、C ．
4．【答案】C
【解析】A→B 为等容变化，根据查理定律：A B A B
p p T T =，p B
V V T T =，V C >V B ，所以T C >T B ，C 正确。 5．【答案】A
【解析】水银不移动时，A 、B 两部分气体的体积都不变，则两边增加的压强都相等，即A B p p ?=?，又因为T p p T ??=，即A B T T p p T T
??=，A 选项正确． 6．【答案】A 、B 、C
【解析】对于定质量一定的气体的等容变化的图线，总是要经过－273.15℃的点，因此，
选项C 正确；由于题目没有给定体积变化的关系，所以A 、B 、C 都有可能．
7．【答案】C
8．【答案】C
【解析】由于两边气体初状态的温度和压强相同，所以升温后，增加的压强也相同，因此，水银不移动．
二、填空题
9．【答案】600，640，下降，20
【解析】在压强计左管中取与右管上端水银面等高的液片为研究对象，
由压强平衡得p 0＝p 1+p h1
∴p 1＝p 0-p h1＝600mmHg
以球形容器内封闭气体为研究对象，气体做等容变化，
初态：
p 1＝600mmHg ，T 1=27℃=300K
末态：
p 2＝？，T 1=47℃=320K
根据查理定律有
1212
p p T T = 2211320==600mmHg 640mmHg 300
T p p T ?＝ 由于外界大气压不变，而p 2＞p 1，故左侧水银面将下降。
设温度升高后，水银面高度差为h 2，则
p 2＝p 0-p h2
解得
p h2＝p 0-p 2＝120mmHg ，
所以
h 2＝120mm ，
则左侧水银面下降高度
三、解答题
10．【答案】气体温度升高100℃时体积为-23
1.310m ? 【解析】空气初态下127273K=300K T =+，231 1.010m V -=?，温度升高100℃时，即温
度变为400K T =。
根据盖-吕萨克定律1212
V V T T =可得： 23-232211400 1.010m =1.310m 300
T V V T -=
=??? 11．【答案】(1) 0.4N ；(2) 202.5K
【解析】(1)由题意知，气体先发生等容变化，有：51 1.010Pa p =?， 由1212
p p T T =，得：520.910Pa p =? 对橡皮塞分析，有：02p S p S f =+
解得：f =0.4N
(2)气体后发生等压变化，有：220cm l =，315cm l = 由3223
V V T T =，解得：3202.5K T = 12．【答案】（1）1.2×105Pa ；（2）500K
【解析】（1）设静止时气缸内气体压强为P 1，活塞受力平衡：
p 1S 1+ p 0S 2= p 0S 1+ p 1S 2+Mg ，
代入数据解得压强p 1=1.2×105Pa ；
(2)由活塞A 受力平衡可知缸内气体压强没有变化，由盖—吕萨克定律得： 代入数据解得T 2=500K