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 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1273

D ．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 ＝ΔV

ΔT

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 1

B ．110

C ．10110

D ．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 2

T 2，可求得p 1＝T 1T 2

p 2 把T 1＝(273＋20)K ＝293K ，T 2＝(273＋500)K ＝773K 和p 2＝1atm 代入得

p 1＝

293

773

×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40cm

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＝×105

Pa 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＋

mg

40×10

－4

)Pa ，V 2＝V 1

T 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 2

T 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h

B ．气缸体高度H

C ．气体压强p

D ．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( )