理想气体典型例题
理想气体状态方程典型例题解析
理想气体状态方程·典型例题解析【例1】某房间的容积为20m 3，在温度为17℃，大气压强为74 cm Hg 时，室内空气质量为25kg ，则当温度升高到27℃，大气压强变为76 cm Hg 时，室内空气的质量为多少千克解析：以房间内的空气为研究对象，是属于变质量问题，应用克拉珀龙方程求解，设原质量为m ，变化后的质量为m ′，由克拉珀龙方程pV RT ＝可得：m M m m m m 25kg 24.81kg ＝……①′＝……②②÷①得：＝∴′＝＝×××＝．MpV RT Mp V RT m m p T p T p T p T 122211221127629074300点拨：对于变质量的问题，应用克拉珀龙方程求解的比较简单．【例2】向汽车轮胎充气，已知轮胎内原有空气的压强为个大气压，温度为20℃，体积为20L ，充气后，轮胎内空气压强增大为个大气压，温度升为25℃，若充入的空气温度为20℃，压强为1个大气压，则需充入多少升这样的空气(设轮胎体积不变)．解析：以充气后轮胎内的气体为研究对象，这些气体是由原有部分加上充入部分气体所混合构成．轮胎内原有气体的状态为：p 1＝ atm ，T 1＝293K ，V 1＝20L ．需充入空气的状态为：p 2＝1atm ，T 2＝293K ，V 2＝充气后混合气体状态为：p ＝，T ＝298K ，V ＝20L 由混合气体的状态方程：＋＝得：p V T p V T pV T111222 V (pV T )(7.520298)117.5(L)2＝－·＝×－××＝p V T T p 1112215302932931.点拨：凡遇到一定质量的气体由不同状态的几部分合成时，可考虑用混合气体的状态方程解决．【例3】已知空气的平均摩尔质量为×10-2 kg/mol ，试估算室温下，空气的密度．点拨：利用克拉珀龙方程＝及密度公式ρ＝可得ρ＝， pV RT m M m V pM RT在具体估算时可取p 0＝×105Pa ，T ＝300 K 来计算．参考答案：m 3【例4】贮气筒的容积为100 L ，贮有温度为27℃，压强为30atm 的氢气，使用后温度降为20℃，压强降为20个大气压，求用掉的氢气质量．点拨：方法一：选取筒内原有的全部氢气为研究对象，且没有用掉的氢气包含在末状态中．可求出用掉的氢气的体积．再取用掉的氢气为对象，同标准状态相比较，求出用掉氢气的质量，方法二：对使用前、后筒内的氢气用克拉珀龙方程．并可比较这两种方法的繁简程度．参考答案：跟踪反馈1．活塞把密闭容器分隔成容积相等的两部分A 和B ，如图13－59所示，在A 、B 中分别充进质量相同、温度相同的氢气和氧气，则活塞将：[ ]A ．向右运动B ．向左运动C．不动D．不能确定2．有一个充满氢气的氢气球，球的质量为球内充入氢气的3倍，氢气压强为外面空气压强的倍，温度相同，则氢气球开始上升的加速度为________(空气的平均摩尔质量为29g/mol)3．当温度为27℃，压强为×105Pa时，32g氧气的体积为多大密度是多大另有48g氧气，温度和压强跟上述数值相同，氧气密度是多大4．如图13－60所示，气缸A和容器B由一细管经阀门K相连，A和B的壁都是透热的，A放在27℃、1标准大气压的大气中，B浸在127℃的恒温槽内，开始时K是关断的，B内没有气体，容积V B＝，A内装有气体，体积V A＝，打开K，使气体由A流入B，等到活塞D停止移动时，A内气体体积是多大假设活塞D与气缸壁之间没有摩擦，细管的容积忽略不计．参考答案1．C 2． 3．m3 2kg/m3 4．3L。
理想气体计算题-范本模板
1．如图所示，一定质量的理想气体从状态 A 变化到 状态 B ，再由状态 B 变化到状态 C ．已知状态 A 的温度为 300 K ．（i)求气体在状态 B 的温度；（ii ）由状态 B 变化到状态 C 的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由．2．一圆柱形汽缸，内部截面积为S ，其活塞可在汽缸内无摩擦地滑动,汽缸内密封有理想气体,外部大气压强为0p ，当汽缸卧放在水平面上时,活塞距缸底为0L ,如图所示．当汽缸竖直放置开口向上时，活塞距缸底为0L 54。
求活塞的质量3．如图所示是一个右端开口圆筒形汽缸，活塞可以在汽缸内自由滑动．活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内，此时气体的温度为27℃.若给汽缸加热，使气体温度升高，让气体推动活塞从MN 缓慢地移到M ′N ′。
已知大气压强p 0＝1×105Pa ，求： ①当活塞到达M ′N ′后气体的温度；②把活塞锁定在M ′N ′位置上,让气体的温度缓慢地变回到27℃,此时气体的压强是多少？4．如图,一定质量的理想气体被不计质量的活塞封闭在可导热的气缸内，活塞距底部的高度为h ，可沿气缸无摩擦地滑动。
取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上,沙子倒完时，活塞下降了h /5.再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。
外界大气的压强和温度始终保持不变，已知大气压为p 0，活塞横截面积为S ，重力加速度为g ,求：（1）一小盒沙子的质量；(2）沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度。
5．一气缸质量为M=60kg（气缸的厚度忽略不计且透热性良好),开口向上放在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞，活塞质量m=10kg．气缸内封闭了一定质量的理想气体，此时气柱长度为L1=0.4 m．已知大气压为p o=1×105Pa．现用力缓慢向上拉动活塞，若使气缸能离开地面,气缸的高度至少是多少?（取重力加速度g=l0m／s2。
)6．如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度T0=300K、大气压强p0＝1。
通用版高中物理热学理想气体典型例题
(每日一练)通用版高中物理热学理想气体典型例题单选题1、用打气筒给篮球打气，设每推一次活塞都将一个大气压的一整筒空气压入篮球。
不考虑打气过程中的温度变化，忽略篮球容积的变化，则后一次与前一次推活塞过程比较（）A．篮球内气体压强的增加量相等B．篮球内气体压强的增加量大C．篮球内气体压强的增加量小D．压入的气体分子数少答案：A解析：ABC．设篮球的容积为V0，打气筒的容积为V，打第n次气后篮球内气体的压强为p n，打第n+1次气后篮球内气体的压强为p n+1，根据玻意耳定律有p n V0+p0V=p n+1V0整理得p n+1−p n=VV0 p0即后一次与前一次推活塞过程比较，篮球内气体压强的增加量相等，故A正确，BC错误；D．每次压入的气体体积、温度和压强都相同，所以每次压入的气体分子数相同，故D错误。
故选A。
2、玻璃杯中装入半杯热水后拧紧瓶盖，经过一段时间后发现瓶盖很难拧开。
原因是（）A．瓶内气体分子热运动的平均动能增加B．瓶内每个气体分子速率都比原来减小C．瓶内气体分子单位时间内撞击瓶盖的次数减小D．瓶内气体分子单位时间内撞击瓶盖的次数增加答案：C解析：装入热水时，杯内上方气体温度升高，将一些气体排出，拧紧瓶盖，过一段时间后与外界发生热传递，气体放出热量后，内能减小温度降低。
由于气体等容规律，瓶内的也压强减小，外界大气压将瓶盖压紧，故打开杯盖需要克服更大的摩擦力。
AB．温度降低后，气体分子的平均动能减小，并不是每个气体分子的速率都减小，有的分子的速率增加，故AB错误；CD．温度降低后，气体的平均动能减小，平均速度也减小，单位时间内气体分子撞击容器的次数减小，故C正确，D错误。
故选C。
3、如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B→C→A的状态变化过程，则下列说法正确的是（）A．A→B过程中，气体分子间距减小B．A→B过程中，气体内能增加C．B→C过程中，气体压强减小D．C→A过程中，气体压强增大答案：B解析：AB．A→B过程中，气体体积不变，温度升高，气体分子间距不变，气体分子的平均动能增大，气体内能增加，故A错误，B正确；C．根据理想气体的状态方程pVT =C可得V=CpT，可知B→C过程是等压变化过程，故C错误；D．C→A过程中，气体温度降低，体积增大，由pVT=C可知压强减小，故D错误。
高中物理热学理想气体知识总结例题
(每日一练)高中物理热学理想气体知识总结例题单选题1、关于分子热运动和热学规律，以下说法中正确的有（）A．用打气筒给自行车车胎充气时要用力才能压缩空气，这说明空气分子间存在斥力B．气体分子间距离增大时，分子势能可能增大C．气体体积不变时，温度降低，则每秒撞击单位面积器壁的力增大D．用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是单晶体答案：B解析：A．用打气筒给自行车车胎充气时要用力才能压缩空气，这说明胎内空气存在压强，故A错误；B．当气体分子间距离大于平衡距离时，气体分子间距离增大时，分子势能增大，故B正确；C．气体体积不变时，温度降低，压强减小，则每秒撞击单位面积器壁的力减小，故C错误；D．用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片的导热性具有各向异性的原因，说明云母片是晶体，故D错误。
故选B。
2、在某一带有活塞的密闭容器内质量为10g的理想气体在27℃时的p−V图线为图中的曲线乙。
若X为此容器内充满质量为10g的该理想气体在温度为327℃时的曲线；Y为此容器内充满20g该理想气体在温度为27℃时的曲线。
分子平均动能与热力学温度关系为E̅k=3kT，k是一个常数；理想气体状态方程pV=nRT，n为气体物质的2量，R为理想气体常数。
下列说法中哪些是正确的（）A．X、Y均为曲线丁B．X为曲线丙，Y为曲线丁C．在同一体积时，气体分子单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，X曲线代表的气体较Y曲线代表的气体多D．曲线X与曲线Y代表的气体在相同体积时，温度均加热至1200K，则压强之比为1:2答案：D解析：AB．X理想气体的热力学温度为600K，Y理想气体的热力学温度为300K，原有理想气体的热力学温度为300K，原有理想气体、X、Y的物质的量之比为1：1：2，根据pV=nRT可知，X、Y理想气体pV乘积为原有理想气体的2倍，由图像可知，X、Y均为曲线丙，故AB错误；C．由于X、Y理想气体的物质的量之比为1：2，则在同一体积时，X理想气体的分子数是Y理想气体的一半，气体分子单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，X曲线代表的气体较Y曲线代表的气体少，故C错误；D．根据pV=nRT可知，由于X、Y理想气体的物质的量之比为1：2，则曲线X与曲线Y代表的气体在相同体积时，温度均加热至1200K，则压强之比为1:2，故D正确。
理想气体状态方程典型例题解析
理想气体状态方程·典型例题解析【例1】某房间的容积为20m 3 ，在温度为17 ℃，大气压强为74 cm Hg 时，室内空气质量为25kg ，则当温度升高到27℃，大气压强变为76 cm Hg 时，室内空气的质量为多少千克？解析：以房间内的空气为研究对象，是属于变质量问题，应用克拉珀龙方程求解，设原质量为m，变化后的质量为m′，由克拉珀龙方程pV ＝mRT可得：MMpV Mp 2 Vm＝①RT1m′＝②RT2②÷①得：m ＝p 2 T1m p1T2∴m′＝p 2T1p 1T2m＝76×290 ×25kg＝24.81kg．74 ×300点拨：对于变质量的问题，应用克拉珀龙方程求解的比较简单．【例2】向汽车轮胎充气，已知轮胎内原有空气的压强为 1.5 个大气压，温度为20 ℃，体积为20L ，充气后，轮胎内空气压强增大为7.5 个大气压，温度升为25 ℃，若充入的空气温度为20 ℃，压强为 1 个大气压，则需充入多少升这样的空气(设轮胎体积不变)．解析：以充气后轮胎内的气体为研究对象，这些气体是由原有部分加上充入部分气体所混合构成．轮胎内原有气体的状态为：p 1＝1.5 atm ，T 1＝293K ，V 1 ＝20L ．需充入空气的状态为：p2＝1atm ，T2 ＝293K ，V 2＝？充气后混合气体状态为：p＝7.5atm ，T＝298K ，V＝20L由混合气体的状态方程：p1V 1＋T1p2 V 2T2pV＝得：TpV V 2 ＝(T －p 1 V1 ) ·T2T1 p 27.5× 20＝( －2981.5× 30) ×2932931＝117.5(L)点拨：凡遇到一定质量的气体由不同状态的几部分合成时，可考虑用混合气体的状态方程解决．【例3】已知空气的平均摩尔质量为 2.9 ×10 -2 kg/mol ，试估算室温下，空气的密度．m m pM 点拨：利用克拉珀龙方程pV ＝RT及密度公式ρ＝可得ρ＝，M V RT 在具体估算时可取p 0＝1.01 ×105Pa ，T＝300 K 来计算．参考答案：1.2Kg/m 3【例4】贮气筒的容积为100 L，贮有温度为27 ℃，压强为30atm 的氢气，使用后温度降为20℃，压强降为20 个大气压，求用掉的氢气质量．点拨：方法一：选取筒内原有的全部氢气为研究对象，且没有用掉的氢气包含在末状态中．可求出用掉的氢气的体积．再取用掉的氢气为对象，同标准状态相比较，求出用掉氢气的质量，方法二：对使用前、后筒内的氢气用克拉珀龙方程．并可比较这两种方法的繁简程度．参考答案：87.5g跟踪反馈1.．活塞把密闭容器分隔成容积相等的两部分 A 和B，如图13－59 所示，在A、B 中分别充进质量相同、温度相同的氢气和氧气，则活塞将：[ ] A．向右运动B．向左运动C．不动D．不能确定2.．有一个充满氢气的氢气球，球的质量为球内充入氢气的 3 倍，氢气压强为外面空气压强的 1.45 倍，温度相同，则氢气球开始上升的加速度为( 空气的平均摩尔质量为29g/mol)3.．当温度为27 ℃，压强为 2.0 ×105 Pa 时，32g 氧气的体积为多大？密度是多大？另有48g 氧气，温度和压强跟上述数值相同，氧气密度是多大？4.．如图13 －60 所示，气缸 A 和容器B 由一细管经阀门K 相连，A 和B的壁都是透热的， A 放在27 ℃、1 标准大气压的大气中，B 浸在127 ℃的恒温槽内，开始时K 是关断的，B 内没有气体，容积V B＝2.4L ，A 内装有气体，体积V A＝4.8L ，打开K，使气体由 A 流入B ，等到活塞 D 停止移动时， A 内气体体积是多大？假设活塞D 与气缸壁之间没有摩擦，细管的容积忽略不计．参考答案1 ．C 2．1.5g 3．12.5dm 32kg/m 3 2kg/m 3 4 ．3LWelcome To Download !!!欢迎您的下载，资料仅供参考！。
理想气体状态方程(含答案)(461-644题)
理想气体状态方程基础练习题〔含答案〕〔461-644题〕461、如图所示,1、2、3三支管内径相同,管内水银面相平,三支管中都封闭有温度相同的空气,2管中的空气柱最长,3管中的空气柱最短,则< ><A>三支管内气体降低相同温度时,三支管内水银面仍一样高<B>三支管内气体降低相同温度时,2管水银面最高<C>打开开关K,让水银流出一小部分,3管水银面最高<D>打开开关K,让水银流出一小部分,2管水银面最高462、水平放置粗细均匀的玻璃管的两端封闭,内有一段水银柱将管内气体隔为两部分,左右两部分气柱长度之比为1：2,两部分气体温度相同,若使管内气体同时升高相同的温度、且玻璃管和水银的膨胀不计,则水银柱将〔A〕向左移动〔B〕向右移动〔C〕不动〔D〕可能向左移动,也可能向右移动,视温度而定.463、一定质量的理想气体从状态A出发,经B,C,D诸状态回到A状态完成一个循环,如图所示.在这一循环中,气体：<A>放热；<B>吸热；<C>对外作功；<D>内能一直在变化. < >464、在室温下有一真空容器内还有少许气体,每立方厘米体积有气体分子3×109个,则该容器内气体的压强约为_________帕.<取标准大气压为1×105帕,阿伏伽德罗常数为6×1023摩 1>465、一定质量的理想气体在状态变化后,密度增大为原来的4倍,气体的压强和热力学温度比原来变化的情况是：〔A〕压强是原来的8倍,温度是原来的2倍〔B〕压强是原来的4倍,温度是原来的2倍〔C〕压强和温度都是原来的2倍〔D〕压强不变,温度是原来的1/4466、如果一定质量的理想气体由状态A经过一系列状态变化过程达到B态,如图所示,那么由状态A到状态B的过程中,〔A〕气体对外做功,内能减小,放出热量〔B〕外界对气体做功,内能增加,吸收热量〔C〕气体对外做功,内能不变,吸收热量〔D〕外界对气体做功,内能不变,吸收热量.467、一圆筒形气缸静置于地面上,如图所示,气缸的质量为M,活塞<连同手柄>的质量为m,气缸内部的横截面积为S,大气压强为P0,平衡时气缸内的容积为V.现用手握住活塞手柄缓慢向上提,设气缸足够长,在整个上提过程中气体温度保持不变,并不计气缸内气体的重力与活塞与气缸壁间的摩擦.求气缸刚提离地面时活塞上升的距离.468、如图所示,一长为L的均匀玻璃管,其重为G,其中插一截面积为S的轻活塞,在管中封闭了一定量的空气,将活塞悬于天花板上,管竖直静止,此时空气柱长为l,设大气压强为P0,如果将试管垂直下拉,最少得用多大外力才能将活塞拉离玻璃管？<设温度不变>469、用活塞在汽缸中封闭一些理想气体, 活塞质量不计, 横截面积为50cm2, 汽缸竖直放在地面上, 当被封闭气体温度为27℃时, 活塞距汽缸底部10cm静止如图<1>所示. 现在活塞上放一质量为10kg的重物, 同时使气体温度逐渐升高到267℃, 如图<2>所示, 在活塞达到新的平衡后, 求活塞和汽缸底部的距离. <已知大气压强为 1.0×105Pa, 不计活塞与汽缸之间的摩擦, 活塞不漏气>470、粗细均匀的细玻璃管,A端开口,B端封闭,管水平放置,并能绕A端旋转.现有一滴水银在管内,将这部分气体封在管B端,如图所示.已知管长为l0<米>,水银滴质量为m<千克>,水银滴本身长度不计,当玻璃管绕A点以角速度 做水平匀速圆周运动时,此水银滴最后离A端的距离为d<米>,则此时被封闭的气体压强为多大？<设玻璃管横截面积为S米2,大气压强为P0帕>471、如图,A、B是装有理想气体的气缸,它们的截面积之比S A∶S B=1∶5,活塞E可以无摩擦地左右滑动,区域C和D始终与大气相通,设大气压强为1大气压.当整个装置保持在某一温度时,气缸A中的气体压强是6大气压,活塞静止.求这时气缸B中气体压强.472、如图所示的P—T图上的图线abc表示一定质量的理想气体的状态变化过程.此过程在p—V图上的图线应为：473、如图所示,一个水平放置的圆形气缸,气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞面积为10cm2.当气缸内的气体温度为27℃时.体积为100cm3.气缸内外的压强均为105Pa.已知活塞与缸壁间摩擦力为5N,则当气缸内气体温度升高到多少摄氏度时,活塞开始移动？474、如图所示0.2摩某种理想气体的压强与温度的关系,图中p0为标准大气压.气体在B状态时的体积是_______.475、一定质量的理想气体的状态变化过程,如下图的p—V图线所示.已知气体状态C的温度为177℃,D是AB直线段的中点,气体在状态D的温度为________℃.476、一个密闭容器内有理想气体,容器内装置电热电阻丝,此容器与外界无热交换.当电阻丝所加电压为U时,通电一段时间,容器内气体压强增加了△p1=50.5kPa.若电阻丝所加电压变为1.2U时,再通同样的时间电,容器内气体压强又增加了△p2=________kPa.477、一定质量的理想气体在压强不变的条件下加热,温度每升高1℃,其体积增量是它初始体积的1/250,则气体的初始温度是________℃.478、标准状态下氧气的密度ρ0=1.43千克/米3,在20℃和30个大气压下的氧气密度ρ=____千克/米3.479、氧气瓶在车间里充气时压强达到1.60×107Pa, 运输到工地上发现压强降为1.25×107Pa, 已知在车间充气时的温度为18℃, 工地上的气温为－30℃, 问氧气瓶在运输过程中是否漏气?480、一个容积是60L的氧气筒, 筒内氧气的温度是27℃, 压强为1.00×106Pa, 已知氧气在0℃、压强为1.00×105Pa时的密度是1.41kg/m3. 那么, 筒内氧气的质量是________kg.481、一定质量的理想气体, 在等压变化过程中可能是< ><A> 体积增大, 内能增加<B> 体积增大, 内能减少<C> 体积减小, 分子平均动能减小<D> 体积减小, 分子平均动能增大482、一定质量的理想气体, 保持压强不变, 在温度是________℃时的体积是17℃时体积的1.5倍>.483、一定质量的理想气体在等容变化过程中, 为使压强逐渐减小, 需将温度逐渐________<填"升高〞或"降低〞>; 气体的内能将________. <填"增加〞、"不变〞或"减少〞>484、如图所示,上端开口、下端封闭的玻璃管竖直放置,管长44厘米,其中有一段长为4厘米的汞柱,将长为20厘米的空气柱封闭在管的下部.用一小活塞将管口封住并将活塞往下压,当汞柱下降4厘米时停止,外界大气压为76厘米汞柱,温度不变.求该活塞向下移动的距离x.485、如图所示,U型管的右边封有一部分空气,左端开口,且左边管内水银面较高,则〔A〕当它向右水平加速运动时,右管的水银面将下降；〔B〕当它竖直向上加速运动时,右管水银面将下降；〔C〕当它绕 OO′轴旋转时,右管水银面将上升；〔D〕当封闭左端,使环境温度下降时,两侧水银的高度差将减小.486、如图所示,均匀玻璃管开口向上竖直放置.管内有两段水银柱,封闭着两段空气柱,两空气柱长度之比L2：L1=2：1.如果给它们加热,使它们升高相同的温度,又不使水银溢出,则两段空气柱后来的长度之比〔〕487、封闭在容器中气体,当温度升高时,下面的哪个说法是正确的？〔容器热膨胀忽略不计〔〕〔A〕密度和压强都增大〔B〕密度增大,压强不变〔C〕密度不变,压强增大〔D〕密度和压强都不变488、如图,在两端封闭的内径均匀的竖直放置的均匀U形玻璃管中,被水银封闭有三段空气柱,空气柱长分别为L A、L B、L C,且L A+L B＝L C,若左边一小段小银柱因故下落面使L A、L B两段空气柱合并,则<A>左边水银面将比右边高；<B>左边空气柱体积将比右边大；<C>如气温比合并前升高,左边水银将向右边流动；<D>如气温比合并前降低,右边水银将向右边流动.489、有一气泡,在从湖底上升的过程中若不计水的阻力,则它所作的运动是<A>变加速运动；<B>匀加速运动；<C>匀速运动；<D>以上均不正确.490、如图,一定质量理想气体先后经历了p-T图线所示ab、bc、cd、da四个过程,其中ab延长线通过O点,bc垂直于OT,cd平行于ab,da平行于OT,由图可以判断<A>ab过程中体积增大,内能减小；<B>bc过程中体积增大,温度不变；<C>cd过程中体积减小,内能增大；<D>da过程中气体体积减小,分子平均动能不变.491、一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,体积增大,则<A>气体分子的平均动能增大；<B>气体分子的平均动能减小；<C>气体分子的平均动能不变；<D>条件不够,无法判定气体分子平均动能的变化.492、一定质量的理想气体,在状态变化过程中,它的T pV ＝恒量,关于此恒量的说法中正确的是<A>摩尔数相同的任何气体此恒量都相同；<B>质量相同的任何气体此恒量都相同；<C>不论质量相同与否,同一种气体此恒量相同；<D>不论质量,气体种类相同与否,对任何理想气体此恒量都相同.493、一定质量的理想气体发生状态变化时,其体积V,压强P,温度T 的变化情况可能是 <A>P,V,T 都增大；<B>P 减小,V 、T 都增大；<C>P,V 都减小,T,增大；<D>P,T 都增大,V 减小.494、如图所示,内径均匀的一根一端封闭的玻璃管长90cm,内有一段长20cm的水银柱,当温度为0℃,开口竖直向上时,被封闭的气柱长60cm,问温度至少升到多少度,水银柱方能从管中全部溢出<大气压强为1.013×105Pa>.495、如图所示,A,B,C,D 四个底部连通的管中,四个支管上端都封闭有一部分气体,各支管中的水银面等高,气柱的长度不一.打开下部的阀门k,让水银稍微流出一点,再关闭K,则此时<A>A 支管中水银面最高；<B>B 支管中水银面最高；(A) C 支管中水银面最高；<D>D 支管中水银面最高；496、内径均匀的L 形直角细玻璃管,一端封闭、一端开口向上,用水银柱将一定质量的空气封存在封闭端内.空气柱长4cm,水银柱高58cm,进入封闭端长2cm,如图所示温度是87℃,大气压强为0.98×105Pa.求：<1>在图示位置时,要使空气柱的长度变为3cm,此时温度必须降低到多少度?<2>恢复并保持空气柱的原有温度87℃,将玻璃管从图示位置逆时针缓慢地转过90°后,封闭端竖直向上放置.待水银柱稳定后,空气柱的长度将是多少?497、一定质量的理想气体,下列的几种状态变化过程中不可能的是<A>在温度升高的同时,体积减小；<B>在温度升高的同时,压强增大；<C>在温度升高的同时,密度增大；<D>在压强不变的同时,温度也不变而体积增大.498、如图,一端封闭、内径均匀的圆筒,开口向上竖直放置,筒内被密度均为8.0×103kg/m 3的金属制成的甲,乙两个活塞封闭着A 、B 两部分气体.活塞甲被筒内小突起支持着.已知大气压强为0.98×105Pa,A 中气体压强也是0.98×105Pa,A 、B 中气体温度都是27℃,其余尺寸见图.现保持A中气体温度不变而使B 中气体温度升高,问需升高几度才能使活塞甲开始向上移动?499、空气在标准状态下的密度为1.29kg/m 3,当温度升为87℃.压强增大到2.026×105Pa 时,空气的密度是kg/m 3.500、在容积为2升的容器中,装有7℃、2个标准大气压的理想气体.该容器内气体分子的个数约为____个〔1位有效数字〕501、一个贮有空气的密闭烧瓶用玻璃管与水银气压计相连,如图所示,气压计两管水银面在同一水平面上.若降低烧瓶内空气的温度,同时上下移动气压计右管,使气压计左管的水银面在原来的水平面上.则气压计两管内水银面高度差h ∆与烧瓶内气体所降低的温度t ∆之间的变化关系应用图中哪个图表示?502、一定质量的理想气体的温度从T 1降到T 2,若等压过程内能减少1E ∆,等容过程内能减少2E ∆,等压过程中放出的热量Q 1,等容过程中放出的热量Q 2,则有：〔A 〕21E E ∆>∆,Q 1＞Q 2〔B 〕21E E ∆=∆,Q 1＞Q 2〔C 〕21E E ∆<∆,Q 1＜Q 2〔D 〕21E E ∆=∆,Q 1＜Q 2503、用销钉固定的活塞把水平放置的容器分隔成A 、B 两部分, 其体积之比1:2:=B A V V , 如图所示, 起初A 中有温度为127℃、压强为1.8⨯105Pa 的空气, B 中有温度27℃、压强为1.2⨯105Pa 的空气. 拔出销钉, 使活塞可以无摩擦地移动<不漏气>. 由于容器壁缓慢导热, 最后气体都变到室温27℃,活塞也停住, 求最后A 中气体的压强.504、一个如图所示形状、内径均匀的细玻璃管, 它的AB 和CD 两臂竖直放置, BC 段长度分别为40cm 和5cm, A 端封闭、D 端开口与大气相通. 用一段长为5cm 的水银柱将一部分空气封闭在管内. 当管内被封闭空气的温度为27℃时, BC 管充满水银, 被封闭的空气柱恰与AB 管等长, 如果空气温度发生变化, 管内水银柱将发生移动. 那么, 要使管内水银柱刚好全部离开BC 管进入AB 管内并保持稳定时, AB 管内空气的温度应是多少?<大气压强相当于75cmHg 产生的压强>505、一个密闭的汽缸, 被活塞分成体积相等的左右两室, 汽缸壁与活塞是不导热的,它们之间没有摩擦. 两室中气体的温度相等, 如图所示, 现利用右室中的电热丝对右室中的气体加热一段时间. 达到平衡后, 左室的体积变为原来体积的3/4, 气体的温度1T =300K, 求右室气体的温度.506、如图所示. A 、B 为两个固定的圆柱形筒, A 的活塞面积为1S , B 的活塞面积为2S . 两圆筒内分别装有一定质量的理想气体, 两活塞间用一根水平轻杆相连接, 并能使两活塞在各自的圆筒内无摩擦地滑动, 连杆的横截面积可忽略不计. 开始时. 两个活塞静止不动, 它们到各自筒底的距离均为l , 已知1S =22S , 两圆筒内理想气体的温度均为27℃, A 内气体的压强与外界大气压强相等. 如果使A 内气体的温度升高100℃, B 内气体温度降低100℃,待平衡时两个活塞移动的距离是多少 ?507、如图所示, A 、B 是两个圆筒形汽缸, 中间有一个截面为T 型的活塞, 活塞两侧面积A S与B S 之比为1：10, 它可以无摩擦地左右滑动. a 、b 、c 为3个通气口, 开始时, 3 个通气口都与外界相通, 活塞静止, 并且距两端的距离都是L, 环境温度为27℃. 现用细管把a 、b 两口相连<细管容积可忽略>;而c 口始终与大气相连, 给整个装置均匀加热, 使温度达到127℃. 活塞将向哪个方向移动 ? 最后停止在什么位置?508、如图所示,两个相同气缸的活塞用硬质杆连接着,活塞下面的体积相等,温度为T 时引进空气,并知一个气缸的压强为p.然后,对该气缸加热到温度为T 1,而另一个气缸的温度仍保持T.设外界大气压为p 0,活塞和硬杆的重力与一切摩擦阻力不计,问两气缸气体的压强各为多少？509、如图所示,在小车上水平放置一均匀玻璃管,管长L=60厘米,管口有一段h=15 厘米的水银柱封闭着一定质量的气体,当小车在做匀加速运动时,问：〔1〕将会出现什么情况？〔2〕若小车加速运动中,测得空气柱长为L 32,则小车的加速度多大〔设温度不变、大气压强p 0=1.0×105帕,水银密度ρ=1.36×104千克/米3〕510、在竖直上升的宇宙飞船舱内有一水银气压计〔如图〕,当舱内温度为27.3℃时,此气压计的水银柱高为H=41.8厘米〔飞船离地面不太高〕,而飞船起飞前舱内温度为0℃,气压计的水银柱高H 0=76厘米.求：①此时飞船的加速度大小和方向；②若下一时刻飞船以1米/秒2向下加速运动,此时水银柱应为多高？〔g 取10米/秒2〕511、在容积为100L 的贮气罐中, 存有30℃、20×105Pa 的空气, 用它先后给4个轮胎充气. 每条内胎的容积是20L, 原来都存有15℃、1⨯105Pa 的空气, 充气后每条内胎的气压达11⨯105Pa 、温度20℃. 贮气罐内剩余气体的温度是25℃. 求剩余气体的压强.512、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? 试根据学过的气体定律加以说明.513、如图所示, A 、B 两容器内分别装有6⨯10-3m 3、5⨯105Pa 和4⨯10-3m 3、2⨯105Pa 的同种气体, 它们分别置于27℃和127℃的恒温装置中, A 、B 间用带有阀门的细管相连, 打开阀门后,容器内的压强为多大? 在容器A 中, 后来的气体占A 中原有气体质量的百分之几?514、在密闭的容器中装有绝热隔板D, 隔板上有带开关的通气孔C, 隔板可自由地左右滑动, 但不漏气, 如图所示, 开始时, 通气孔打开, 容器中充有压强为1.0×105Pa 、温度27℃的理想气体, 移动隔板使容器分成A 、B 两部分, 容积之比为B A V V :=4：3, 关闭通气孔, 接通电源, 加热B 中气体, 不久, A 、B 两部分容积之比为2：3, 测出A 中气体的温度为42℃. 求：<1> 加热后A 、B 两边气体的压强.<2> B 容器中气体的温度.515、如图所示, 用不导热的活塞将封闭的圆筒形容器分隔成两部分, 右侧充有10g 的氢气, 左侧充以氧气, 当两侧的温度都是27℃时, 活塞恰好 位于容器的中央.<1> 氧气的质量是多少?<2> 如果左右两侧的温度同时升高20℃, 活塞是否会发生移动? 若移动, 将向何方移动?<3> 如左侧温度升高20℃, 右侧温度保持不变, 活塞将向何方移动? 移动多远后活塞重新平衡?516、把0℃、1×105Pa 、100cm 3的氢气和10℃、5×105Pa 、200cm 3的氧气混合在一个容器中, 混合后气体的温度为30℃、压强为7.89×105Pa. 求混合后气体的体积.517、在一个带有活塞的汽缸中, 存有一定的理想气体. 初始状态的体积是3L 、压强是2×105Pa 、温度是27℃. 后来, 气体状态变化的过程是, 等压膨胀为体积是9L, 再等温度压缩为6L. 最后经历等容变化, 使压强增加到4×105Pa.<1> 用P-V 图像表示上述变化的全过程.<2> 计算上述全过程中气体所能达到的最高温度.<3> 气体的内能在3个过程中各发生什么变化< 只要求定性地答出结论>.518、容积为30L 的钢瓶内装有氢气. 若气焊中瓶内温度保持27℃, 当其中压强由4.9×106Pa 降为9.8×105Pa 时, 共用去多少氢气?519、如图所示的容器中充有一定质量的理想气体. 不导热的光滑活塞将容器分隔为两部分, 开始时两部分气体的体积、温度和压强都相同,均为0V 、0T 和0P , 将左边容器加热到某一温度, 右边仍保持原来的温度, 平衡后, 测得右边气体的压强为P, 求左边气体的温度.520、一圆柱形汽缸直立在地面上, 内有一具有质量而无摩擦的绝热活塞, 把汽缸分成容积相同的A 、B 两部分, 如图所示. 两部分气体温度相同, 都是0t =27℃,, A 部分气体的压强0A P =1.0×105Pa, B 部分气体的压强0B P =2.0×105Pa, 现对B 部分气体加热, 使活塞上升, 保持A 部分气体温度不变, 使A 部分气体体积减小为原来的2/3. 求此时<1> A 部分气体的压强A P .<2> B 部分气体的温度B T .521、两个汽缸A 、B 内部都由活塞封闭着一定质量的理想气体, 两汽缸活塞由一轻细杆连接, 两活塞面积之比B A S S :=1： 2, 如图所示. 大气压强0P =1.0 温度t=27℃时, 连接活塞的细杆静止, 这时A 汽缸中气体的压强为A P =2.0×105Pa. 求：<1> 这时汽缸B 中气体的压强B P .<2>对A 、B 两容器加热使温度都升高相同温度, A 、B 两汽缸中气体体积将怎样变化.522、质量一定的理想气体被活塞封闭在圆柱形的金属汽缸内, 活塞与汽缸底部之间用一轻弹簧相连接, 如图所示. 活塞与缸壁间无摩擦而且不漏气. 已知活塞重力为G , 截面积为S,当大气压0P =1.0×105Pa, 此时弹簧恰好是原长0l , 现将一个重力为3G 的物体轻轻地放在活塞上, 使活塞缓慢下降, 待稳定后活塞下降了0l /4. 然后再对气体加热, 使活塞上升到离汽缸底50l /4处. 变化过程中弹簧始终处于弹性限度内, 求：<1> 弹簧的劲度系数与活塞重力<G>、弹簧原长<0l >的关系.<2> 加热后汽缸内气体温度升高了多少?523、如图所示, 一直立的汽缸, 由截面积不同的两圆筒联接而成, 活塞A 、B 用一长为2l 的不可伸长的细线连接, 它们可在筒内无摩擦地上下滑动. A 、B 的截面积分别为A S =20cm 2、B S =10cm 2. A 、B 之间有一定质量的理想气体. A 的上方和B 的下方都是大气. 大气压强始终保持为1.0×105Pa.<1> 当汽缸内气体的温度为600K 、压强为1.2×105Pa.时, 活塞A 、B的平衡位置如图所示. 已知活塞B 的质量B m =1kg, 求活塞A 的质量A m . <计算时重力加速度取g=10m/s 2><2> 已知当汽缸内气体温度由600K 缓慢降低时, 活塞A 和B 之间的距离保持不变, 并一起向下缓慢移动<可认为两活塞仍处在平衡状态>, 直到活塞A 移到两圆筒的联接处. 若此后气体温度继续下降. 直到活塞A 和B 之间的距离开始小于2l 为止. 试分析在降温的整个过程中, 汽缸内气体压强的变化情况, 并求出气体的最低温度.524、如图所示, 可沿缸壁自由滑动的活塞将圆筒形汽缸分隔成两部分, 汽缸的底部通过装有阀门K 的细管与一密闭容器C 相连, 活塞与汽缸的顶部间连有一弹簧, 当活塞位于汽缸底部时, 弹簧恰好无形变. 开始时, B 内充有一定的气体,A 与C 内为真空.B 部分的高1L =0.10m, B 与C 的容积正好相等. 此时弹簧对活塞的作用力正好等于活塞的重力. 现将阀门打开, 并将整个装置倒置. 当达到新的平衡时, B 部分的2L 是多少米?525、一个贮气筒内装有20L 压强为1.0×105Pa 的空气,现在要使筒内的压强增大到1.0×105Pa,则应向筒内再打入多少L 压强为1.0×106Pa 空气？〔设温度保持不变〕526、在容积为20L 的圆筒内装有氧气,当温度为27℃时,它的压强是1.0⨯107Pa.在标准状态下,这些氧气的体积多大？〔取一标准大气压为1.0⨯105Pa 〕527、一定质量的理想气体, 在保持体积不变的情况下加热, 温度每升高1℃, 增加的压强等于它在0℃时压强的________倍.528、一定质量的理想气体, 在体积不变的条件下, 温度从－27℃升高到27℃时, 它增加的压强是它在－27℃时压强的________倍, 是它在0℃时压强的________倍. <用分数表示> 529、一定质量的理想气体温度由T 1升高到T 2, 在此过程中< ><A> 如果气体膨胀而对外做功, 则气体的内能可能不变<B> 如果气体体积保持不变, 则气体的内能可能不变<C> 只有当外界对气体做功并使体积减小时, 气体内能才能增加<D> 不管气体体积如何变化, 气体内能一定增加530、一圆柱气缸直立在地面上,内有一具有质量而无摩擦的绝热活塞,把气缸分成容积相同的A 、B 两部分,如图所示,两部分气体温度相同,都是t 0=27℃.A 部分气体的压强0A p =1.0×105帕,B 部分气体的压强0B p =2.0×105帕.现对B 部分的气体加热,使活塞上升,保持A 部分气体温度不变,使A 部分气体体积减小为原来的32.求此时：①A 部分气体的压强p A .②B 部分气体的温度T B .531、如图所示的水银气压计,从水银槽表面到封闭的顶端的距离为L 厘米.由于有气泡混入封闭端,在温度为t 1℃时,封闭管内水银柱高h 1厘米,而实际气压为H 厘米汞柱.因此,应该对气压读数进行修正.如在温度t ℃时读数为h 厘米,应加上一个修正量△p,这个△p 的一般表达式应是〔单位为厘米汞柱〕〔 〕<A>H －h 1 <B>11)(t t h H H - <C>)273)(()273)()((111t h L t h L h H +-+--<D>hL h L H --)(1 532、如图所示,A 、B 是两气缸,固定在地面上,它们的活塞用坚硬的杆顶着,平衡时A 、B 内装有同一压缩气体,体积相等,温度相同.当A 、B 两气缸都升高相同的温度时,则〔 〕 <A>活塞不动<B>A 中压强增大,B 中压强减小,活塞右移<C>A 、B 中压强都增大,活塞右移<D>A 、B 中压强都增大,活塞左移533、粗细均匀的∩形玻璃管,如图所示,当温度为27℃时,封闭在管内的空气柱ABC 长40厘米,其中AB 长30厘米.管内水银柱水平部分CD长5厘米,竖直部分DE 长15厘米,两侧管长相等,右侧管下端开口,外界大气压p 0=75厘米汞柱.求：①当气温升到35℃时,管内气柱的压强；②温度升高或降低都能使汞柱在管内移动,当汞柱恰不在水平管BD 内时温度的X 围；③温度升到117℃时,气柱的长度为多少？534、如图中A 、B 是体积相同的气缸,B 内有导热的,可在气缸内无摩擦滑动而不漏气的,体积不计的活塞C.起初,不导热的阀门D 关闭,A 内装有压强p 1=2.0×105帕,温度T 1=300开的氮气,B 内装有压强p 2=1.0×105帕,温度T 2=600开的氧气.阀门打开后,活塞C 向右移动,最后达到平衡.以V 1和V 2分别表示平衡后氮气和氧气的体积,则V 1：V 2=____________.<假设氮气和氧气均为理想气体,并与外界无热交换,连接气缸的管道的体积可忽略>535、截面均匀的U 形管竖直浸泡在27℃的水中,闭端有一长40厘米的气柱,左右两边水银面的高度差为16厘米,如图所示.外界大气压为760毫米汞柱,欲提高水温使气柱增长2厘米,则水温应提高到_____℃.536、为了测量湖水的深度,将一根短试管开口竖直朝下插到湖底,若水进入管中的高度为管长的四分之三,湖底水温为4℃,湖面温度为18℃,此时大气压强为1.0×105帕.求此湖水的深度.537、图是表示一定质量的理想气体状态沿A →B →C →A 变化,在此过程中,下列说法完全正确。
专题理想气体状态方程计算题带答案
理想气体状态方程计算题1、如图所示,竖直放置的粗细均匀的U形管,右端封闭有一段空气柱,两管内水银面高度差为h＝19 cm，封闭端空气柱长度为L1＝40 cm。
为了使左、右两管中的水银面相平,（设外界大气压强p0＝76 cmHg,空气柱温度保持不变）试问：①需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱？此时封闭端空气柱的长度是多少？②注入水银过程中，外界对封闭空气做________(填“正功”“负功”或“不做功”），气体将______(填“吸热"或“放热”)．2、如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为26 cm、温度为280 K的空气柱,左、右两管水银面高度差为36 cm，外界大气压为76 cmHg。
若给左管的封闭气体加热，使管内气柱长度变为30 cm，则此时左管内气体的温度为多少？3、如图所示为一可以测量较高温度的装置，左、右两壁等长的U形管内盛有温度为0 ℃的水银，左管上端开口,水银恰到管口,在封闭的右管上方有空气，空气柱高h＝24 cm，现在给空气柱加热，空气膨胀,挤出部分水银，当空气又冷却到0 ℃时,左边开口管内水银面下降了H＝5 cm.试求管内空气被加热到的最高温度。
设大气压p0＝76 cmHg（设管子足够长，右管始终有水银）。
4、如图,一根粗细均匀的细玻璃管开口朝上竖直放置，玻璃管中有一段长为h＝24 cm的水银柱封闭了一段长为x0＝23 cm的空气柱，系统初始温度为T0＝200 K，外界大气压恒定不变为p0＝76 cmHg。
现将玻璃管开口封闭，将系统温度升至T＝400 K，结果发现管中水银柱上升了2 cm，若空气可以看作理想气体，试求:①升温后玻璃管内封闭的上下两部分空气的压强分别为多少cmHg?②玻璃管总长为多少?5、如图所示为一简易火灾报警装置。
其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。
高中物理热学理想气体题举例
高中物理热学理想气体题举例热学是高中物理中的重要内容，而理想气体题是其中的一种常见题型。
在这篇文章中，我将通过举例，详细解析几道典型的理想气体题目，帮助高中学生更好地理解和应用相关知识。
例题一：一个理想气体的体积从V1变为V2，压强由P1变为P2，温度保持不变。
求气体的状态方程。
解析：根据理想气体状态方程PV=nRT，其中P为压强，V为体积，T为温度，n为物质的物质量，R为气体常数。
根据题目条件，温度保持不变，即T1=T2，那么根据状态方程可得：P1V1=nRT1P2V2=nRT2由于T1=T2，所以P1V1=P2V2，这就是气体的状态方程。
例题二：一个理想气体的体积从V1变为V2，温度由T1变为T2，压强保持不变。
求气体的状态方程。
解析：同样根据理想气体状态方程PV=nRT，根据题目条件，压强保持不变，即P1=P2，那么根据状态方程可得：P1V1=nRT1P2V2=nRT2由于P1=P2，所以V1/T1=V2/T2，这就是气体的状态方程。
通过以上两个例题，我们可以看到，理想气体的状态方程与压强、体积、温度三者之间的关系密切相关。
在解题时，我们需要根据题目给出的条件，灵活运用状态方程，推导出所需的结果。
例题三：一个理想气体的体积从V1变为V2，温度由T1变为T2，压强由P1变为P2。
求气体的状态方程。
解析：根据理想气体状态方程PV=nRT，根据题目条件，我们可以列出以下方程：P1V1=nRT1P2V2=nRT2将两个方程相除得到：(P1V1)/(P2V2)=(nRT1)/(nRT2)化简后可得：(V1/T1)/(V2/T2)=P1/P2由于P1/P2为常数，所以(V1/T1)/(V2/T2)也为常数，这就是气体的状态方程。
通过以上例题的分析，我们可以发现，理想气体的状态方程与压强、体积、温度三者之间的关系是密不可分的。
在解题时，我们需要根据题目给出的条件，灵活运用状态方程，推导出所需的结果。
总结起来，理想气体的题目常常涉及到状态方程的应用，需要我们根据题目给出的条件，灵活运用状态方程，推导出所需的结果。
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p 1、V 1、T 1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 2、V 2、T 2，下列关系正确的是A ．p 1 =p 2，V 1=2V 2，T 1= 21T 2 B ．p 1 =p 2，V 1=21V 2，T 1= 2T 2C ．p 1 =2p 2，V 1=2V 2，T 1= 2T 2D ．p 1 =2p 2，V 1=V 2，T 1= 2T 22．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>QacB. Pb >Pc ，Qab<QacC. Pb <Pc ，Qab>QacD. Pb <Pc ，Qab<Qac7.下列说法中正确的是A.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B.气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大C.压缩一定量的气体，气体的内能一定增加D.分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大8．对一定量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则A 当体积减小时，V必定增加B 当温度升高时，N必定增加C 当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化D 当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变二、双选题9.一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。
热力学实例题及解析
热力学实例题及解析热力学是物理学中的一个重要分支，研究物质的热现象和能量转化规律。
本文将通过解析两个实例题，帮助读者更好地理解热力学的基本原理和应用。
实例一：理想气体的热力学过程某理想气体在绝热条件下发生压缩，从初始状态A到最终状态B，其过程可以看作是等温过程和绝热过程的组合。
已知初始状态下的温度、压力、体积分别为T1、P1和V1，最终状态下的压力为P2，则求最终状态下的温度T2和体积V2。
解析：根据理想气体状态方程 PV = nRT，其中P表示压力，V表示体积，n表示物质的物质的数量，R为气体常数，T表示温度。
由于过程是绝热进行的，不发生热量交换，因此可以得出以下关系式：P1V1^γ = P2V2^γ其中γ为绝热指数，γ = C_p / C_v，其中C_p和C_v分别为气体的定压热容和定容热容。
由于过程是等温进行的，根据理想气体状态方程可得到以下关系式：P1V1 = P2V2结合以上两个关系式，我们可以解得最终状态下的体积V2，即：V2 = V1 * (P1 / P2)^(1/γ)再根据理想气体状态方程，我们可以解得最终状态下的温度T2，即：T2 = T1 * (V1 / V2)实例二：热机效率计算某台热机从高温热源吸收热量Q1，向低温热源放出热量Q2，实现了部分热能向机械能的转化。
已知吸热量Q1为500J，放热量Q2为300J，求这台热机的效率。
解析：根据热机效率的定义可以得到：η = W / Q1其中，η表示热机效率，W表示热能转化成的机械能。
根据能量守恒定律，可以得到：Q1 - Q2 = W将上式代入热机效率的定义中，可以得到：η = (Q1 - Q2) / Q1将已知数据代入上式中，可以求得热机的效率：η = (500 - 300) / 500 = 0.4因此，这台热机的效率为0.4，即40%。
通过以上两个实例题的解析，我们可以看到热力学在解决物质热现象和能量转化方面具有重要的应用价值。
气体定律的练习题
气体定律的练习题一、理想气体状态方程理想气体状态方程可表示为PV = nRT，其中P为气体的压力，V为气体的体积，n为气体的物质的量，R为气体常数，T为气体的绝对温度。
1. 一个容器中有2mol的氧气，该容器的体积为10L，温度为20°C。
计算氧气的压力。
解析：首先将温度转换为绝对温度，即20°C + 273.15 = 293.15 K。
代入理想气体状态方程中，得到P * 10 = 2 * 8.314 * 293.15，解得P ≈ 38.85 Pa。
2. 一瓶氮气的体积为5L，温度为25°C，物质的量为0.5mol。
求氮气的压力。
解析：将温度转换为绝对温度，即25°C + 273.15 = 298.15 K。
代入理想气体状态方程中，得到P * 5 = 0.5 * 8.314 * 298.15，解得P ≈ 81.86 Pa。
二、玻意耳-马略特定律根据玻意耳-马略特定律，当气体的物质的量和温度不变时，气体的压力与体积成反比。
3. 一气缸中的气体初始压力为2 atmos，体积为10L。
如果将气体的体积减小为5L，求气体的最终压力。
解析：根据玻意耳-马略特定律，初始压力P1 * 初始体积V1 = 终端压力P2 * 终端体积V2，代入已知条件，得到2 * 10 = P2 * 5，解得P2 = 4 atmos。
4. 一容器中的氧气体积为10L，压力为2 atm。
如果将氧气体积增大到20L，求氧气的最终压力。
解析：根据玻意耳-马略特定律，初始压力P1 * 初始体积V1 = 终端压力P2 * 终端体积V2，代入已知条件，得到2 * 10 = P2 * 20，解得P2 = 1 atm。
三、查理定律根据查理定律，当气体的压力和温度不变时，气体的体积与物质的量成正比。
5. 一个容器中含有3mol的气体，体积为12L。
如果将气体的物质的量增加到6mol，求气体的最终体积。
解析：根据查理定律，初始物质的量n1 / 初始体积V1 = 终端物质的量n2 / 终端体积V2，代入已知条件，得到3 / 12 = 6 / V2，解得V2 = 24L。
理想气体练习题详解
理想气体练习题详解理想气体是物理学中常用的一种模型，它具有一些特殊的性质和行为规律，是研究气体性质和动力学过程的基础。
本文将通过解析几个典型的理想气体练习题，帮助读者更好地理解理想气体的基本概念和计算方法。
1. 练习题一在标准大气压下，体积为1L的理想气体中，某物质的质量为5g，求该气体的摩尔质量。
解析：根据理想气体的摩尔质量公式：摩尔质量 = 质量 / 物质的摩尔数，其中物质的摩尔数可以通过气体的体积和标准状态下每个摩尔气体的体积得到。
在标准状态下，1摩尔理想气体的体积为22.4L。
所以，该气体的摩尔质量为：摩尔质量 = 5g /（1L / 22.4L）= 112g/mol2. 练习题二某容器中有一理想气体，初始状态下容器内的气体温度为300K，体积为5L，压强为2 atm。
若气体发生等温压缩，最终体积为2L，求气体的最终压强。
解析：根据理想气体状态方程：P1V1 = P2V2，其中P1和P2为气体的初始和最终压强，V1和V2为气体的初始和最终体积。
带入已知条件，可得：2 atm × 5 L = P2 × 2 L解得最终压强 P2 = 5 atm3. 练习题三某理想气体在一定条件下发生等温膨胀，初始状态下体积为5L，压强为2 atm。
若气体最终体积为10L，求气体的最终压强。
解析：同样根据理想气体状态方程：P1V1 = P2V2带入已知条件，可得：2 atm × 5 L = P2 × 10 L解得最终压强 P2 = 1 atm通过以上三个练习题的解析，我们对理想气体的基本性质和计算方法有了更加清晰的认识。
理想气体模型采用简化的假设，忽略了气体分子之间的相互作用力，使得计算更加方便。
然而，在实际气体中，分子之间的作用力是不可忽略的，在高压、低温条件下，理想气体模型的假设误差会显著增大。
因此，在实际问题中，需要根据具体条件选择合适的气体模型进行计算。
希望本文的练习题详解能够帮助读者更好地理解和掌握理想气体的基本概念和计算方法。
高中物理气体大题典型例题
高中物理气体大题典型例题高中物理气体大题典型例题气体是高中物理中一个重要的概念，它在热力学、力学和电学等领域都有广泛的应用。
掌握气体理论和相关计算方法对学生来说是非常重要的。
在这里，我们将介绍几个典型的高中物理气体大题例题，帮助学生更好地理解和应用气体理论。
例题1：一个气缸中充满了一定质量的气体，气体的温度、压强和体积分别为T1、P1和V1。
如果气体被压缩到原来的1/2体积，同时温度增加到原来的2倍，求新的压强。
解答：根据理想气体状态方程PV= nRT，我们可以利用状态方程来解决此问题。
首先，根据题意可得到初始状态和最终状态的温度、压强和体积的比例关系：(T1 / T2) = (P1V1 / P2V2)其中，T2为最终的温度，P2为新的压强，V2为新的体积。
根据题意可得到：(T1 / 2T1) = (P1V1 / P2(1/2V1))化简得到：1/2 = (P1 / P2)由此可得新的压强为原来的2倍。
例题2：一个容积为V的气缸中有一定体积的气体，初始时温度为T1，压强为P1。
如果把气体的温度加热到T2，压强变为P2，气缸的体积不变，求气体的体积增加了多少。
解答：根据理想气体状态方程PV= nRT，我们可以利用状态方程来解决此问题。
根据题意，气缸的体积不变，即V1 = V2。
利用状态方程可得：(P1V1 / T1) = (P2V2 / T2)由于V1 = V2，化简得到：(P1 / T1) = (P2 / T2)我们可以利用这个比例关系来求得气体的体积增加了多少。
首先，根据题意我们可以得到P1 / T1 = P2 / T2。
假设气体的体积增加了ΔV，那么新的体积为V + ΔV。
代入状态方程可得：(P1 / T1) = (P2 / T2) = (P2 / T1) = (P2 / (T1 + T2))化简得到：V / (V + ΔV) = P2 / (P2 + P1)进一步化简可得：ΔV = V(P1 / P2)通过以上例题，我们可以看到理想气体状态方程的应用非常广泛，掌握好这个方程可以帮助学生解决各种与气体相关的问题。
高中物理《理想气体》练习题(附答案解析)
高中物理《理想气体》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．下列关于气体分子热运动特点的说法中正确的是（）A．气体分子的间距比较大，所以不会频繁碰撞B．气体分子的平均速率随温度升高而增大C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得D．当温度升高时，气体分子的速率将偏离正态分布2．关于分子动理论，下列描述正确的是（）A．布朗运动说明悬浮在液体中的固体颗粒分子永不停息地做无规则的运动B．分子间同时存在引力和斥力，分子间距离小于平衡位置时，分子力表现为斥力C．气体压强是气体分子间斥力的宏观表现D．布朗运动和扩散现象都是分子运动3．如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分。
已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空。
抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。
在此过程中（）A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小，温度降低D．单位时间内和容器壁碰撞的分子数目不变4．如图所示为某同学设计的一个简易温度计，一根透明吸管插入导热良好的容器，连接处密封，在吸管内注入一小段油柱，外界大气压保持不变。
将容器放入热水中，观察到油柱缓慢上升，下列说法正确的是（）A．气体对外做的功小于气体吸收的热量B ．气体对外做的功等于气体吸收的热量C ．容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力增大D ．容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力减小5．一定质量的气体从状态a 经历如图所示的过程，最后到达状态c ，设a 、b 、c 三状态下的密度分别为a ρ、b ρ、c ρ，则（ ）A ．a b c ρρρ>>B ．a b c ρρρ==C ．a b c ρρρ>=D ．a b c ρρρ<=6．一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B ，其过程如V T -图上的线段所示，则气体在这个过程中（ ）A ．气体压强不断变大B ．分子平均动能减小C ．外界对气体做功D ．气体从外界吸收的热量大于其增加的内能7．在被抓出水面后河鲀会通过吸气使体内的气囊迅速膨胀，假设某河鲀吸气前总体积为是3108cm V = ，吸气后整体近似为半径5cmr = 的球体，河鲀皮肤的张力系数为70N /m ，河鲀内压强差与半径R 、张力系数α的关系为2Δp Rα=。
高中物理选修3-3理想气体方程好题精选(附答案)
理想气体2020.03.21一、单选题1．（2020·全国高三课时练习）如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A T 、B T 、C T ,则下列关系式中正确的是( ) A ．A B T T <,B C T T < B ．A B T T >,B C T T = C ．A B T T >,B C T T < D ．A B T T =,B C T T >2．（2020·全国高三课时练习）如图所示，甲、乙、丙三支粗细相同的玻璃管，中间都用一段水银柱封住温度相同的空气柱，且空气柱体积关系为123V V V =>，水银柱高度关系为123h h h <=。
若升高相同的温度，则管中水银柱向上移动最多的是（ ） A ．丙管 B ．甲管和乙管 C ．乙管和丙管 D ．三管中水银柱上移一样多3．（2019·河北省曲阳县第一高级中学高二月考）如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是 （ ）A ．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些；B ．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大；C ．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小；D ．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大．4．（2020·全国高三课时练习）如图所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体．将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变．下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是( )A．B．C．D．二、多选题5．（2019·黑龙江高二期中）如图所示，内径均匀、两端开目的V形管，B 支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是A．B管内水银面比管外水银面高hB．B管内水银面比管外水银面高C．B管内水银面比管外水银面低D．管内封闭气体的压强比大气压强小高水银柱6．（2019·南昌市八一中学高二月考）有一只小试管倒插在烧杯的水中，此时试管恰好浮于水面，试管内外水面的高度差为h，如图所示.如果改变温度或改变外界大气压强.则试管(不考虑烧杯中水面的升降及试管壁的厚度)()A．如仅升高温度，则试管位置上升，h不变B．如仅升高温度，则试管位置下降，h增大C．如仅升高外界压强，则试管位置下降，h不变D．如仅升高外界压强，则试管位置下降，h减小7．（2016·上海高三）如图所示，气缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动，缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气.起初，在小活塞上的烧杯中放有大量沙子.能使两活塞相对于气缸向上移动的情况是()A．给气缸缓慢加热B．取走烧杯中的沙子C．大气压变小D．让整个装置自由下落三、解答题8．（2020·山西高三月考）如图甲所示，绝热气缸倒放在水平面上，气缸底部是边长为10cmd 的正方形，气缸长为L=20cm。
理想气体状态方程练习及答案
ABD
例5：如图所示，两端封闭的U形玻璃管竖直放置， 管内水银柱把管内气体分成两部分，当温度为t时， 两边水银面高度差为h，如果要使左右水银面高度差 变小，下列方法可行的是( )。 A．同时使两边升高同样温度 B．同时使两边降低同样的温度 C．使玻璃管保持竖直状态突然加速上升 D．使管保持竖直状态突然加速下降
水银柱移动问题的判断
例1： 如图所示，两个容积不同的烧瓶，上面用一根 水平细管相连，管中部有一水银柱把两部分气体隔开， 左边气体温度为10℃，右边气体温度为0℃，水银柱 静止。现把两边气体温度都升高10℃，则水银柱将A A．向左移动 B．向右移动 C．保持不动 D．无 法判定
15℃
0℃
例2：两端封闭粗细均匀的玻璃管竖直放 置，有一小段水银柱将管内空气分成A， B两部分且温度相同，B端在上，A端在下， 稳定时如图所示。若使上、下两部分空气 升高相同的温度，则水银柱是否会移动? 如何移动?
B
例12：将托里拆利实验装置放在天秤的左盘上，并 用铁架台将玻璃管竖直固定，使管口不接触水银槽 底部，而在天平右盘加砝码，使天平处于平衡，如 图所示，则( )。 A．当外界大气压发生变化时，平衡不会被破坏 B．当外界大气压增大时，天平左端升高 C．当外界大气压减小时，天平左端升高 D．当有一小气泡进入托里拆利管真空部分，天平 左端下降
AD
例10：如图(a)，轻弹图中细管，使两段水银柱和被 封闭的两段空气柱合在一起，如图(b)，若此过程中 温度不变，水银柱与管壁密封很好，则水银柱的下 端面A′与原来水银柱的下端面A相比，将是( )。 A．同一高度 B．稍高 C．稍低 D．条件不足，无法判断
B
例11：如图所示，A，B，C三只相同的试管，一端封 闭，封闭端有一个小环由细线悬挂在天花板上，开 口端插入水银槽中，试管内封有气体，三管静止时， 三根细线的张力分别为TA，TB，TC，那么三力大小排 列为( )。 A．TA=TB=TC B．TA>TB>TC C．TB>TA>TC D．TA>TB>TC
理想气体典型例题
【答案】BD【解析】A到B等温变化，膨胀体积变大，根据玻意耳定律压强p变小；B到C是等容变化，在p-T图象上为过原点的直线；C到A是等压变化，体积减小，根据盖-吕萨克定律知温度降低，故A错误，B正确；A到B是等温变化，体积变大；B到C是等容变化，压强变大，根据查理定律，温度升高；C到A是等压变化，体积变小，在V-T图象中为过原点的一条倾斜的直线，故C错误，D正确；故选BD。
点睛：本题要先根据P-V图线明确各个过程的变化规律，然后结合理想气体状态方程或气体实验定律分析P-T先和V-T线的形状.2．水平玻璃细管A与竖直玻璃管B、C底部连通，组成如图所示结构，各部分玻璃管内径相同。
B管上端封有长20cm的理想气体，C管上端开口并与大气相通，此时两管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距玻璃管底部为25cm．水平细管A内用小活塞封有长度10cm的理想气体．已知外界大气压强为75cmHg，忽略环境温度的变化．现将活塞缓慢向左拉，使B管内气体的气柱长度为25cm，求A管中理想气体的气柱长度。
【答案】【解析】活塞被缓慢的左拉的过程中，气体A做等温变化初态：压强pA1=（75+25）cmHg=100cmHg，体积V A1=10S，末态：压强pA2=（75+5）cmHg=80cmHg，体积V A2=L A2S根据玻意耳定律可得：pA1V A1=p A2V A2解得理想气体A的气柱长度：LA2=点睛：本题考查气体实验定律的应用，以气体为研究对象，明确初末状态的参量，气体压强的求解是关键，应用气体实验定律应注意适用条件．3．一热气球体积为V ，内部充有温度为T a 的热空气，气球外冷空气的温度为T b .已知空气在1个大气压、温度T 0时的密度为ρ0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g.（i ）求该热气球所受浮力的大小； （ii ）求该热气球内空气所受的重力；（iii ）设充气前热气球的质量为m 0，求充气后它还能托起的最大质量. 【答案】（i ）00bgVT f T ρ=（ⅱ）00a T G Vg T ρ=（ⅲ）00000b aVT VTm m T T ρρ=-- 【解析】（i ）设1个大气压下质量为m 的空气在温度T 0时的体积为V 0，密度为00m V ρ=① 温度为T 时的体积为V T ，密度为： ()Tm T V ρ=② 由盖-吕萨克定律可得：00TV V T T=③ 联立①②③解得： ()0T T Tρρ=④ 气球所受的浮力为： ()b f T gV ρ=⑤ 联立④⑤解得： 00bgVT f T ρ=⑥(ⅱ)气球内热空气所受的重力： ()a G T Vg ρ=⑦ 联立④⑦解得： 0aT G Vg T ρ=⑧ (ⅲ)设该气球还能托起的最大质量为m ，由力的平衡条件可知：mg =f –G –m 0g ⑨联立⑥⑧⑨可得： 00000baVT VT m m T T ρρ=--【名师点睛】此题是热学问题和力学问题的结合题；关键是知道阿基米德定律，知道温度不同时气体密度不同；能分析气球的受力情况列出平衡方程。
气体定律测试题
气体定律测试题1. 题目描述根据气体定律的相关原理和公式，回答以下测试题。
2. 理想气体状态方程理想气体状态方程表示了气体的状态与其压力、体积和温度之间的关系，公式如下：PV = nRT其中，P代表气体的压力（单位为帕斯卡Pa），V为气体的体积（单位为升L），n为气体的物质量（单位为摩尔mol），R为气体常量（值为8.314 J/(mol·K)），T为气体的绝对温度（单位为开尔文K）。
3. 气体压力与体积的关系根据气体定律中的波义尔定律，当温度恒定时，气体的压力与其体积成反比关系。
即压力增加则体积减小，压力减小则体积增大。
4. 气体压力与温度的关系根据气体定律中的查理定律，当气体的体积恒定时，气体的压力与其温度成正比关系。
即温度增加则压力增加，温度减小则压力减小。
5. 气体体积与温度的关系根据气体定律中的盖-吕萨克定律，当压力恒定时，气体的体积与其温度成正比关系。
即温度增加则体积增加，温度减小则体积减小。
6. 气体定律综合应用现在我们来综合应用气体定律进行解题。
题目1：一个气缸中的气体体积为5升，温度为300K，气缸的初始压力为2atm，求气体在压力为4atm下的体积。
解析：根据波义尔定律，压力与体积成反比关系。
即P1V1 = P2V2。
代入已知数据，得到2atm * 5L = 4atm * V2，解得V2 = 2.5升。
题目2：一定体积的气体，压力从2atm增至4atm，温度从27°C升至127°C，求气体的最终体积。
解析：根据查理定律和盖-吕萨克定律，分别应用于温度和压力的变化。
由于温度从摄氏度转为开尔文温度，即T(K) = T(°C) + 273，代入已知数据，并从4atm / 2atm = V2 / V1 推导出 V2 = 2V1，得到最终体积为2倍初始体积。
7. 结束语通过以上测试题的解答，我们巩固了气体定律的理解和应用能力。
掌握这些定律和公式对于理解和预测气体行为至关重要，在化学、物理等领域具有广泛应用。
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【答案】BD【解析】A到B等温变化，膨胀体积变大，根据玻意耳定律压强p变小；B到C是等容变化，在p-T图象上为过原点的直线；C到A是等压变化，体积减小，根据盖-吕萨克定律知温度降低，故A错误，B正确；A到B是等温变化，体积变大；B到C是等容变化，压强变大，根据查理定律，温度升高；C到A是等压变化，体积变小，在V-T图象中为过原点的一条倾斜的直线，故C错误，D正确；故选BD。
点睛：本题要先根据P-V图线明确各个过程的变化规律，然后结合理想气体状态方程或气体实验定律分析P-T先和V-T线的形状.2．水平玻璃细管A与竖直玻璃管B、C底部连通，组成如图所示结构，各部分玻璃管内径相同。
B管上端封有长20cm的理想气体，C管上端开口并与大气相通，此时两管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距玻璃管底部为25cm．水平细管A内用小活塞封有长度10cm的理想气体．已知外界大气压强为75cmHg，忽略环境温度的变化．现将活塞缓慢向左拉，使B管内气体的气柱长度为25cm，求A管中理想气体的气柱长度。
【答案】12.5cm【解析】活塞被缓慢的左拉的过程中，气体A做等温变化初态：压强p A1=（75+25）cmHg=100cmHg，体积V A1=10S，末态：压强p A2=（75+5）cmHg=80cmHg，体积V A2=L A2S根据玻意耳定律可得：p A1V A1=p A2V A2解得理想气体A的气柱长度：L A2=12.5cm点睛：本题考查气体实验定律的应用，以气体为研究对象，明确初末状态的参量，气体压强的求解是关键，应用气体实验定律应注意适用条件．3．一热气球体积为V ，内部充有温度为T a 的热空气，气球外冷空气的温度为T b .已知空气在1个大气压、温度T 0时的密度为ρ0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g.（i ）求该热气球所受浮力的大小； （ii ）求该热气球内空气所受的重力；（iii ）设充气前热气球的质量为m 0，求充气后它还能托起的最大质量. 【答案】（i ）00bgVT f T ρ=（ⅱ）00a T G Vg T ρ=（ⅲ）00000b aVT VTm m T T ρρ=-- 【解析】（i ）设1个大气压下质量为m 的空气在温度T 0时的体积为V 0，密度为00mV ρ=① 温度为T 时的体积为V T ，密度为： ()Tm T V ρ=② 由盖-吕萨克定律可得：00TV V T T=③ 联立①②③解得： ()0T T Tρρ=④ 气球所受的浮力为： ()b f T gV ρ=⑤ 联立④⑤解得： 00bgVT f T ρ=⑥(ⅱ)气球内热空气所受的重力： ()a G T Vg ρ=⑦ 联立④⑦解得： 0aT G Vg T ρ=⑧ (ⅲ)设该气球还能托起的最大质量为m ，由力的平衡条件可知：mg =f –G –m 0g ⑨ 联立⑥⑧⑨可得： 00000baVT VT m m T T ρρ=--【名师点睛】此题是热学问题和力学问题的结合题；关键是知道阿基米德定律，知道温度不同时气体密度不同；能分析气球的受力情况列出平衡方程。
4．一种测量稀薄气体压强的仪器如图（a ）所示，玻璃泡M 的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K 1和K 2。
K 1长为l ，顶端封闭，K 2上端与待测气体连通；M 下端经橡皮软管与充有水银的容器R 连通。
开始测量时，M 与K 2相通；逐渐提升R ，直到K 2中水银面与K 1顶端等高，此时水银已进入K 1，且K 1中水银面比顶端低h ，如图（b ）所示。
设测量过程中温度、与K 2相通的待测气体的压强均保持不变。
已知K 1和K 2的内径均为d ，M 的容积为V 0，水银的密度为ρ，重力加速度大小为g 。
求：（i ）待测气体的压强；（ii ）该仪器能够测量的最大压强。
【答案】（i ）()22204gd h p V d l h πρπ=+- （ii ）22max 04gd l p V πρ= 【解析】（i ）水银面上升至M 的下端使玻璃泡中的气体恰好被封住，设此时被封闭的气体的体积为V ，压强等于待测气体的压强p 。
提升R ，直到K 2中水银面与K 1顶端等高时，K 1中的水银面比顶端低h ；设此时封闭气体的压强为p 1，体积为V 1，则20π4d lV V =+①21π4d h V =②由力学平衡条件得1p p gh ρ=+③整个过程为等温过程，由玻意耳定律得11pV p V =④联立①②③④式得()2220π4πgd h p V d l h ρ=+-⑤ （ii ）由题意知h l ≤⑥联立⑤⑥式有22π4gd l p V ρ≤⑦该仪器能够测量的最大压强为22maxπ4gd l p V ρ=⑧ 【名师点睛】此题主要考查玻意耳定律的应用，解题关键是确定以哪一部分气体为研究对象，并能找到气体在不同状态下的状态参量，然后列方程求解。
5．一个水平放置的汽缸，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p 0＝1．0×105Pa 的大气。
当汽缸内气体温度为T 1＝525 K 时两活塞静止于如图所示的位置。
①求此时气体的压强?②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？ 【答案】① P 0 ②【解析】试题分析：（2）①以活塞整体为研究对象，分析受力知，，得：② 对活塞受力分析，活塞向右缓慢移动过程中，气体发生等压变化由盖·吕萨克定律有：代入数值，得时活塞A 恰好移到两筒连接处。
考点：气体压强的计算、盖—吕萨克定律。
【名师点睛】根据活塞受力情况，利用平衡条件计算内部气体的压强；根据等压变化遵从盖·吕萨克定律，利用此规律计算温度。
6．如图所示，长为31cm 、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长为10cm ，温度为27℃，外界大气压强cmHg 750=P ．若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，然后再缓慢转回到开口竖直向上，求：（1）开口竖直向下时空气柱的长度（已知6016960⨯=） （2）玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度；（3）当开口再次向上后，管内气体温度升高到多少时，水银柱的上端恰好能重新与管口齐平？（K t T 273+=） 【答案】（1）16cm （2）10．67cm （3）450K 【解析】试题分析：（1）设管的横截面积为S ，对管内气体cmHg cmHg P P 962101=+=，S V 101=若开口向下时空气柱长度为h ， 则)31(02h P P --=， Sh V =2由玻意耳定律有：2211V P V P = 解得h=16cm（2）开口向下时水银柱长度剩15cm ，当开口再次向上时对管内气体cmHg cmHg P 90)1575(3=+=， LS V =3由玻意耳定律有：3311V P V P =解得L=10．67cm（3）对管内气体cmHg P P 9034==，S S V 16)1531(4=-=，K T 3003= 由盖-吕萨克定律有：4433T V T V =，解得)17745004C K T （或= 考点：玻意耳定律；盖-吕萨克定律【名师点睛】本题考查气体实验定律和 理想气体状态方程的综合应用，解决本题的关键时注意玻璃管转动过程中是否有水银溢出，正确列出初末各个状态参量代入方程即可求解．7．如图1所示，左端封闭、内径相同的U 形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长为L=20cm 的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长。
已知大气压强为p 0=75cmHg 。
i ．若将装置翻转180o，使U 形细玻璃管竖直倒置（水银未溢出），如图2所示。
当管中水银静止时，求左管中空气柱的长度；ii ．若将图1中的阀门S 打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S ，右管水银面下降了H=35cm ，求左管水银面下降的高度。
【答案】i ．20cm 或37.5cm ，ii ．10cm 【解析】试题分析：i ．设左管中空气柱的长度增加h ，由玻意耳定律：00(2)()p L p h L h =-+代入数据解得：0h =或17.5h cm =所以，左管中空气柱的长度为20cm 或37.5cmii ．设左管水银面下降的高度为x ，左、右管水银面的高度差为y ， 由几何关系：x y H += 由玻意耳定律：00()()p L p y L x =-+联立两式解得：2607000x x +-=解方程得：10x cm = 70x cm =-（舍去） 故左管水银面下降的高度为10cm8．如图所示为“⊥”型上端开口的玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，图中粗细部分的截面积为S 1＝2S 2＝2 cm 2、h 1=h 2=12cm 。
封闭气体初始温度为t 1=57℃，气体长度为L ＝22 cm ，外界大气压强076P cmHg =。
求： ①若缓慢升高封闭气体温度，当所有水银全部压入细管内时封闭气体的压强； ②封闭气体温度至少升高到多少方可将所有水银全部压入细管内。
【答案】(1)112cmHg(2)571.2K【解析】解：①设所有水银全部压入细管内时水银柱的长度为H ，封闭气体的压强为P ，则有： 11221h s h s Hs +=0112P P gH cmHg ρ=+=②气体初状态： ()1012100P P g h h cmHg ρ=++=331122244v Ls cm cm ==⨯=， 0157C+273K=330K T =所有水银刚好全部压入细管内时： 2112P P cmHg == ， ()321168V L h s cm =+=由理想气体状态方程知：112212PV PV T T = 代入数据解得： 2571.2T K =9．如图所示，光滑导热活塞C 将体积为V 0的导热容器分成A 、B 两家，A 、B 中各封有一定质量的同种气体，A 室左侧连接有一U 形气压计（U 形管内气体的体积忽略不计），B 室右侧有一阀门K.可与外界大气相通，外界大气压等于76cmHg ，气温恒定。
当光滑导热活塞C 静止时，A 、B 两室容积相等，气压计水银柱高度差为38cm.现将阀门K 打开，当活塞C 不再移动时，求：①A 室的体积；②B 室从阀门K 逸出的气体质量与原有质量的比 【答案】（1）0.75V 0（2）23【解析】阀门K闭合，A室的体积为V A=1 2V0压强为P A=（76+38）cmH=114cmHg阀门K打开，A室的体积为V′A压强为p′A=76cmHg(1分）根据破耳定律得p A V A=p′A V′A解得V′A=0.75V0②阀门K打开后，若B室气体的质量不变，B室的体积为V′B=0.75 V0由于B室的气体逸出，留在B室的气体体积为0.25 V0B室从阀门区选出的气体质量与原有质量的比为000.750.2520.753V VV-=点睛：本题考查气体定律的运用，解题关键是要分析好压强、体积、温度三个参量的变化情况，选择合适的规律解决，难度不大，第②问解决的关键是要会利用状态相同的同种气体的质量比等于体积比．10．内径相同、导热良好的“上”形细管竖直放置，管的水平部分左、右两端封闭，竖直管足够长且上端开口与大气相通，水银将水平管中的理想气体分为两部分，各部分长度如图所示。