《气体的等温变化》同步练习1

气体的等温变化

一、气体的状态及参量

1、复习: 温度是表示物体 的物理量，从分子运动论的观点看，温度标志着

物体内部 的剧烈程度。

在国际单位制中，用热力学温标表示的温度，叫做 温度。用符号 表示，它的单位是 ，简称 ，符号是 。

热力学温度与摄氏温度的数量关系是：T= t+ 。

2、研究气体的性质，用 、 、 三个物理量描述气体的状态。描述气体状

态的这三个物理量叫做气体的 。

说明：气体状态和状态参量的关系：

对于一定质量的气体，如果温度、体积、压强这三个量都不变，我们就说气体处于一定的状态中。如果三个参量中有两个参量发生改变，或者三个参量都发生了变化，我们就说气体的状态发生了改变，只有一个参量发生改变而其它参量不变的情况是不可能发生的。

二、玻意耳定律

1、英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验发现：一定 的气体，在 不变的情况下，压强p 与体积v 成 。这个规律叫做玻意耳定律。

2、表达式：pv=C （常量）或者 。其中p1 、v1和p2、v2分别表示气体在1、2两个不同状态下的压强和体积。

三、气体等温变化的p —v 图象 一定质量的气体发生等温变化时的p —v 图象如图8—1所示。图线的形状为 。由于它描述的是温度不变时的p —v 关系，因此称它为 线。一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。

思考与讨论：在图8—1中，一定质量的气体，不同温度下的两条等温线，判断t1、t2

的高低。试说出你判断的依据。

2、画出p —V 1

图象，说明图线的形状，图线 的斜率与温度的关系

v

图8—1

练习：

如图8—2所示，粗细均匀的U 形管的A 端是封闭的，B 端开口向上。两管中水银面的高

度差h=20cm 。外界大气压强为76cmHg 。求A 管中封闭气体的压强。

2、如图8—3所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的

是：（ ）

从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比

一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的

由图可知T1＞T2 D 、由图可知T1＜T2

[自主检测]

如图8—5所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置，

金属圆板的上表面是水平的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M ，不

计圆板与容器内壁间的摩擦。若大气

压强为P0，则被圆板封闭在容器中的气体压强等于

A 、P0+Mgcos θ/S

B 、P0/cos θ+Mg /Scos θ

C 、P0+Mgcos2θ/S

D 、P0+Mg /S

2、一个气泡从水底升到水面上时，体积增大2倍，设水的密度为ρ=1×103Kg/m3，大气

压强P0=1×105Pa ，水底与水面温差不计，求水的深度。（g=10m/s2） 3、如图8—6所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条p —V 1

图线。由图可

知（ ）

图

8—2 v

图8—3 θ 图8—

5 图8—6

一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比 一定质量的气体在发生等温变化时，其p —V 1

图线的延长线是经过坐标原点的

T1＞T2 D 、T1＜T2

4、喷雾器筒内药液面上方有打气孔，可通过打气筒将外界空气压入筒内液面上方，使

被封闭的空气压强增大。设喷雾器筒内上方的空气体积为1.5L ，然后用打气筒缓慢向药液

上方打气，每次打进1atm 的空气0.25L ，设打气过程中温度不变，要使喷雾器里的压强达

到4atm ，打气筒应打气 次。

5、汽车轮胎的容积是2.5×10－2m3，轮胎原有压强为1atm 的空气。向轮胎内打气，直

至压强增加到8atm 为止。应向轮胎里打进1atm 的多少体积的空气。（温度不变）

[当堂检测]

1、下列过程可能发生的是（ ）

A 、气体的温度变化，但压强、体积保持不变

B 、气体的温度、压强保持不变，而体积发生变化

C 、气体的温度保持不变，而压强、体积发生变化

D 、气体的温度、压强、体积都发生变化

2、一定质量的气体发生等温变化时，若体积增大为原来的n 倍，则压强变为原来的 倍

A 、2n

B 、n

C 、1/n

D 、2/n

3、在温度均匀的水池中，有一空气泡从池底缓缓地向上浮起，在其上浮的过程中，泡

内气体（可看成理想气体）（ ）

A 、内能减少，放出热量

B 、内能增加，吸收热量

C 、对外做功，同时吸热，内能不变

D 、对外做的功等于吸收的热量

4、如图8—8所示，一定质量的气体由状态A 变到状态B 再变到状态C 的过程，A 、C 两

点在同一条双曲线上，则此变化过程中（ ）

A 、从A 到

B 的过程温度升高B 、从B 到

C 的过程温度升高

C 、从A 到C 的过程温度先降低再升高

D 、A 、C 两点的温度相等

5、如图8—9所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1

封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，

当外界压强增大时，下列分析正确的是（ ）

A 、h2变长

B 、h2变短

C 、h1上升

D 、h1下降

6、一个容积是10升的球，原来盛有1个大气压的空气，现在使球内气体压强变为5个

大气压，应向球内打入 升1个大气压的空气（设温度不变）

7、抽气机对某容器抽气，已知被抽容器的容积是抽气机最大活动容积的两倍，在按最

大活动容积抽气2次后，容器中气体的压强变为原来的 倍。:

等温变化习题课

【自主学习】

例题1、 一端开口的均匀玻璃管长200 cm ，内有一段长20 cm 的水银柱封住一段空气

柱，开口向上竖直放置时空气柱长为80 cm ，大气压强为76 cmHg ，求:

（1）现再向管内加入10 cm 长的水银柱，空气柱长为多少？

（2）若要使空气柱长为40 cm ，需加入多少水银柱？

（3）若将管开口向上倾斜到成水平面成30 时管内空气柱长为多少？

（4）若开口向下与水平面成30 时管内空气柱长又为多少？

(5)若开口缓慢变为向下时管内空气柱长又为多少？

（6）当玻璃管自由下落时，空气柱长度将变为多大？

例题2、右图中，容器A 的容器是容器B 容积的4倍，开始时A 中是真空，B 中有20×

105帕压强的气体，打开开关，A 、B 相通后，温度不变，（1）B 中气体压强为多大？

（2）B 中气体的质量是原来的多少倍？

图8—9