理想气体状态方程练习题

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理想气体状态方程练习及答案

气体练习
例1：如图所示，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是放置在27℃、1atm 的空气中，B浸在127℃的恒温槽内．开始时，K是关闭的，B内为真空，容积VB=10L，A内装有理想气体，体积VA=10L．假设气缸壁和活塞D之间无摩擦，细管的容积可忽略不计，打开K，使气体由A流入B，等到活塞D停止移动时，A内气体的体积将是多少? 答案：A内气体的体积将是2.5L
答案： ① p=1.43×105pa ，②fm=600N
例7：一个质量可不计的活塞将一定量的气体封闭在上端开口的直圆柱形气缸内,活塞的面积为600cm3，活塞上堆放着铁砂, 如图所示。最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上,气体柱的高度为H0=20cm,温度为20℃，气体压强为1atm。 (不计活塞与气缸之间的摩擦) ①现对气体缓缓加热,当气体温度升高到57℃时,活塞(及铁砂) 刚好开始离开卡环而上升，求铁砂的质量。 ②继续加热，当温度又升高多少时，气体柱高度H1长为30cm。 ③此后维持温度不变，逐渐取走铁砂，则直到铁砂全部取走时,气柱长H2为多少？
答案： ①铁砂的质量为60kg。 ②温度为495K，又升高了165K。 ③H2为33cm。
例8：、如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为 10kg，横截面积50cm2，厚度1cm，气缸全长21cm，气缸质量20kg，大气压强为1×105Pa，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2求：（1）气柱多长？（2）当温度多高时，活塞刚好接触平台？（3）当温度多高时，缸筒刚好对地面无压力。（活塞摩擦不计）。
答案：(1)28cm(2)237℃
例5：如图所示，一个内径均匀的双U形曲管，用水银柱将管的A部分封闭了一定质量的气体，当温度为T1 (K)时，空气柱A的长度为40 cm，右侧曲管的水银面高度差为16 cm，当温度变为T2(K)时，量得曲管B处的水银面比原来升高了10 cm，若外界大气压为76 cmHg，则T1: T2应为( )． A．2:1 B．3:1 C．4:1 D．3:2

高考物理《气体实验定律和理想气体状态方程》真题练习含答案

高考物理《气体实验定律和理想气体状态方程》真题练习含答案1．[2024·新课标卷](多选)如图，一定量理想气体的循环由下面4个过程组成：1→2为绝热过程(过程中气体不与外界交换热量)，2→3为等压过程，3→4为绝热过程，4→1为等容过程．上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程．下列说法正确的是() A．1→2过程中，气体内能增加B．2→3过程中，气体向外放热C．3→4过程中，气体内能不变D．4→1过程中，气体向外放热答案：AD解析：1→2为绝热过程，Q＝0，气体体积减小，外界对气体做功，W>0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知ΔU>0，气体内能增加，A正确；2→3为等压膨胀过程，W<0，由盖吕萨克定律可知气体温度升高，内能增加，即ΔU>0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知Q>0，气体从外界吸热，B错误；3→4过程为绝热过程，Q＝0，气体体积增大，W<0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知ΔU<0，气体内能减小，C错误；4→1过程中，气体做等容变化，W＝0，又压强减小，则由查理定律可知气体温度降低，内能减少，即ΔU<0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知Q<0，气体对外放热，D正确．2．[2023·辽宁卷]“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量．“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的pT图像如图所示．该过程对应的pV图像可能是()答案：B解析：根据pVT ＝C可得p ＝CVT从a 到b ，气体压强不变，温度升高，则体积变大；从b 到c ，气体压强减小，温度降低，因c 点与原点连线的斜率小于b 点与原点连线的斜率，c 点的体积大于b 点体积．故选B .3．如图所示，一长度L ＝30 cm 气缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S ＝50 cm 2.活塞与水平平台上的物块A 用水平轻杆连接，A 的质量为m ＝20 kg ，物块与平台间的动摩擦因数μ＝0.75.开始时活塞距缸底L 1＝10 cm ，缸内气体压强等于外界大气压强p 0＝1×105 Pa ，温度t 1＝27 ℃.现对气缸内的气体缓慢加热，g ＝10 m /s 2，则( )A ．物块A 开始移动时，气缸内的温度为35.1 ℃B ．物块A 开始移动时，气缸内的温度为390 ℃C ．活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功30 JD ．活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功130 J 答案：D解析：初态气体p 1＝p 0＝1×105 Pa ，温度T 1＝300 K ，物块A 开始移动时，p 2＝p 0＋μmgS＝1.3×105 Pa ，根据查理定律可知p 1T 1 ＝p 2T 2 ，解得T 2＝390 K ＝117 ℃，A 、B 两项错误；活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功W ＝p 2S(L －L 1)＝130 J ，C 项错误，D 项正确．4．如图是由汽缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车减震装置，该装置的质量、活塞柱与汽缸摩擦均可忽略不计，汽缸导热性和气密性良好．该装置未安装到汽车上时，弹簧处于原长状态，汽缸内的气体可视为理想气体，压强为1.0×105 Pa ，封闭气体和活塞柱长度均为0.20 m ．活塞柱横截面积为1.0×10－2 m 2；该装置竖直安装到汽车上后，其承载的力为3.0×103 N 时，弹簧的压缩量为0.10 m ．大气压强恒为1.0×105 Pa ，环境温度不变．则该装置中弹簧的劲度系数为( )A ．2×104 N /mB ．4×104 N /mC ．6×104 N /mD ．8×104 N /m 答案：A解析：设大气压为p 0，活塞柱横截面积为S ；设装置未安装在汽车上之前，汽缸内气体压强为p 1，气体长度为l ，汽缸内气体体积为V 1；装置竖直安装在汽车上后，平衡时弹簧压缩量为x ，汽缸内气体压强为p 2，汽缸内气体体积为V 2，则依题意有p 1＝p 0，V 1＝lS ，V 2＝(l －x)S ，对封闭气体，安装前、后等温变化，有p 1V 1＝p 2V 2，设弹簧劲度系数为k ，对上支座进行受力分析，设汽车对汽缸上支座的压力为F ，由平衡条件p 2S ＋kx ＝p 0S ＋F ，联立并代入相应的数据，解得k ＝2.0×104 N /m ，A 正确，B 、C 、D 错误．5．如图所示为一定质量的理想气体等温变化p V 图线，A 、C 是双曲线上的两点，E 1和E 2则分别为A 、C 两点对应的气体内能，△OAB 和△OCD 的面积分别为S 1和S 2，则( )A ．S 1<S 2B ．S 1＝S 2C ．E 1>E 2D ．E 1<E 2 答案：B解析：由于图为理想气体等温变化曲线，由玻意耳定律可得p A V A ＝p C V C ，而S 1＝12p A V A ，S 2＝12 p C V C ，S 1＝S 2，A 项错误，B 项正确；由于图为理想气体等温变化曲线，T A ＝T C ，则气体内能E 1＝E 2，C 、D 两项错误．6．[2024·云南大理期中考试]如图所示，在温度为17 ℃的环境下，一根竖直的轻质弹簧支撑着一倒立汽缸的活塞，使汽缸悬空且静止，此时倒立汽缸的顶部离地面的高度为h ＝49 cm ，已知弹簧原长l ＝50 cm ，劲度系数k ＝100 N/m ，汽缸的质量M ＝2 kg ，活塞的质量m ＝1 kg ，活塞的横截面积S ＝20 cm 2，若大气压强p 0＝1×105 Pa ，且不随温度变化．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．(弹簧始终在弹性限度内，且不计汽缸壁及活塞的厚度)(1)求弹簧的压缩量；(2)若环境温度缓慢上升到37 ℃，求此时倒立汽缸的顶部离地面的高度．答案：(1)0.3 m (2)51 cm解析：(1)对汽缸和活塞整体受力分析有 (M ＋m )g ＝k Δx解得Δx ＝（M ＋m ）gk＝0.3 m(2)由于气缸与活塞整体受力平衡，则根据上述可知，活塞离地面的高度不发生变化，升温前汽缸顶部离地面为h ＝49 cm活塞离地面50 cm －30 cm ＝20 cm故初始时，内部气体的高度为l ＝49 cm －20 cm ＝29 cm 升温过程为等压变化V 1＝lS ，T 1＝290 K ，V 2＝l ′S ，T 2＝310 K 根据V 1T 1 ＝V 2T 2解得l ′＝31 cm故此时倒立汽缸的顶部离地面的高度h ′＝h ＋l ′－l ＝51 cm7．[2024·河北省邢台市期末考试]如图所示，上端开口的内壁光滑圆柱形汽缸固定在倾角为30°的斜面上，一上端固定的轻弹簧与横截面积为40 cm 2的活塞相连接，汽缸内封闭有一定质量的理想气体．在汽缸内距缸底70 cm 处有卡环，活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在卡环上，且弹簧处于原长，缸内气体的压强等于大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，温度为300 K ．现对汽缸内的气体缓慢加热，当温度增加60 K 时，活塞恰好离开卡环，当温度增加到480 K 时，活塞移动了10 cm.重力加速度取g ＝10 m/s 2，求：(1)活塞的质量； (2)弹簧的劲度系数k .答案：(1)16 kg (2)800 N/m解析：(1)根据题意可知，气体温度从300 K 增加到360 K 的过程中，经历等容变化，由查理定律得p 0T 0 ＝p 1T 1解得p 1＝1.2×105 Pa此时，活塞恰好离开卡环，可得p 1＝p 0＋mg sin θS解得m ＝16 kg(2)气体温度从360 K 增加到480 K 的过程中，由理想气体状态方程有 p 1V 1T 1 ＝p 2V 2T 2解得p 2＝1.4×105 Pa对活塞进行受力分析可得p 0S ＋mg sin θ＋k Δx ＝p 2S 解得k ＝800 N/m8．[2024·湖南省湘东九校联考]如图所示，活塞将左侧导热汽缸分成容积均为V 的A 、B 两部分，汽缸A 部分通过带有阀门的细管与容积为V4 、导热性良好的汽缸C 相连．开始时阀门关闭，A 、B 两部分气体的压强分别为p 0和1.5p 0.现将阀门打开，当活塞稳定时，B 的体积变为V2 ，然后再将阀门关闭．已知A 、B 、C 内为同种理想气体，细管及活塞的体积均可忽略，外界温度保持不变，活塞与汽缸之间的摩擦力不计．求：(1)阀门打开后活塞稳定时，A部分气体的压强p A；(2)活塞稳定后，C中剩余气体的质量M2与最初C中气体质量M0之比．答案：(1)2.5p0(2)527解析：(1)初始时对活塞有p0S＋mg＝1.5p0S得到mg＝0.5p0S打开阀门后，活塞稳定时，对B气体有1.5p0·V＝p B·V2对活塞有p A S＋mg＝p B S所以得到p A＝2.5p0(2)设未打开阀门前，C气体的压强为pC0，对A、C两气体整体有p0·V＋pC0·V4＝p A·(3V2＋V4)得到pC0＝272p0所以，C中剩余气体的质量M2与最初C中气体质量M0之比M2M0＝p ApC0＝5 27。

理想气体状态方程应用练习题

理想气体状态方程应用练习题在学习物理学的过程中，理想气体状态方程是一个非常重要的知识点。

它不仅在理论研究中有着广泛的应用，在实际生活和工程领域也发挥着重要的作用。

接下来，让我们通过一些练习题来深入理解和掌握理想气体状态方程的应用。

一、基础练习题1、一密闭容器中装有一定质量的理想气体，在温度为 27℃时，压强为 10×10^5 Pa。

若将温度升高到 127℃，则容器内气体的压强变为多少？解：已知初始温度$T_1 ＝ 27 ＋ 273 ＝ 300$ K，初始压强$P_1 ＝10×10^5$ Pa，最终温度$T_2 ＝ 127 ＋ 273 ＝ 400$ K。

根据理想气体状态方程$P_1V_1/T_1 ＝ P_2V_2/T_2$，由于容器密闭，体积不变，即$V_1 ＝ V_2$。

所以$P_2 ＝ P_1×T_2/T_1 ＝10×10^5×400/300 ≈ 133×10^5$ Pa2、一个容积为 20 L 的钢瓶中装有 150 atm 的氧气，若使用掉一半的氧气后，瓶内氧气的压强变为多少？温度不变。

解：初始压强$P_1 ＝ 150$ atm，初始体积$V_1 ＝ 20$ L，使用掉一半氧气后，剩余气体的物质的量为原来的一半。

因为温度不变，根据理想气体状态方程$P_1V_1 ＝ P_2V_2$，体积不变，＄V_1 ＝ V_2$。

所以$P_2 ＝ P_1/2 ＝ 150/2 ＝ 75$ atm二、综合练习题1、一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度从 0℃升高到 100℃时，其体积增加了 1/3。

求原来气体的温度是多少？解：设原来气体的温度为$T_1$，最终温度$T_2 ＝ 100 ＋ 273 ＝373$ K。

根据理想气体状态方程$V_1/T_1 ＝ V_2/T_2$，压强不变，＄P_1 ＝ P_2$。

已知体积增加了 1/3，即$V_2 ＝ 4/3 V_1$。

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 2B ．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。

理想气体的状态方程同步练习

8.3理想气体的状态方程同步试题一、选择题1.下列说法正确的是（）A. 玻意耳定律对任何压强都适用B. 盖·吕萨克定律对任意温度都适用C. 常温、常压下的各种气体，可以当做理想气体D. 一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟温度成正比2.对一定质量的理想气体，下列四种状态变化中，哪些是可能实现的（）A. 增大压强时，压强增大，体积减小B. 升高温度时，压强增大，体积减小C. 降低温度时，压强增大，体积不变D. 降低温度时，压强减小，体积增大3.向固定容器内充气，当气体压强为p ，温度为27℃时气体的密度为ρ，当温度为327℃，气体压强为1.5P 时，气体的密度为（）A. 0.25ρB. 0.5ρC. 0.75ρD. ρ4.对于理想气体方程pV/T=恒量，下列叙述正确的是（）A. 质量相同的不同种气体，恒量一定相同B. 质量不同的不同种气体，恒量一定不相同C. 摩尔数相同的任何气体，恒量一定相等D. 标准状态下的气体，恒量一定相同5.如图8.3—4所示，一导热性能良好的气缸吊在弹簧下，缸内被活塞封住一定质量的气体（不计活塞与缸壁摩擦），当温度升高到某一数值时，变化了的量有（）A. 活塞高度hB. 缸体高度HC. 气体压强pD. 弹簧长度L6.将一根质量可忽略的一端封闭的塑料管子插入液体中，在力F 作用下保持平衡，在图8.3—5中H 值的大小将与下列哪个量无关A. 管子的半径B. 大气压强C. 液体的密度D. 力F 7.如图8.3—6所示，开口向下的竖直玻璃管的末端有一段水银柱，当玻璃管从竖直位置转过45。

时，开口端的水银柱将A. 从管的开口端流出一部分B. 不发生变化C. 沿着管子向上移动一段距离D. 无法确定其变化8、定质量的理想气体，由状态A （1，3）沿直线AB 变化到C （3，1），如图8.3—7所示，气体在A 、B 、C 三个状态中的温度之比是A.1：1：1B. 1：2：3C. 3：4：3D. 4：3：4图8.3— 4 图8.3— 5图8.3— 6 图8.3—7二、填空题9.一定质量的理想气体，其状态变化如图8.3—8中箭头所示顺序进行，则AB 段是______ 过程，遵守_________定律，BC 段是 __________过程，遵守 _______ 定律，若CA 段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部分，则CA 段是 ________过程，遵守 __________ 定律。

理想气体的状态方程习题

理想气体状态方程习题1．如图所示，A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态，状态A的温度为T A，状态B的温度为T B。

由图可知A．T A =2T B B．T B =4T AC．T B =6T A D．T B =8T A2．一定质量理想气体A．先等压膨胀再等容降温，其温度必低于起始温度B．先等温膨胀再等压压缩，其体积必小于起始体积C．先等容升温再等压压缩，其温度有可能等于起始温度D．先等容加热再绝热压缩，其内能必大3．对于一定质量的理想气体，下述四个论述中正确的是A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大4．对一定质量的理想气体，下列状态变化中不可能的是A．使气体体积增大，同时温度降低、压强减小B．使气体温度升高，体积不变、压强减小C．使气体温度不变，而压强、体积同时增大D．使气体温度降低，压强减小、体积减小5．在下图中，不能反映理想气体经历了等温变化→等容变化→等压变化，又回到原来状态的图是6．如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿直线AB变化到B，在此过程中，气体分子的平均速率的变化情况是A．不断增大B．不断减小C．先减小后增大D．先增大后减小7．一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8．如图所示，内壁光滑的气缸和活塞都是绝热的，缸内被封闭的理想气体原来体积为V ，压强为p ，若用力将活塞向右压，使封闭的气体体积变为V 2，缸内被封闭气体的 A ．压强等于2p B ．压强大于2p C ．压强小于2p D ．分子势能增大了9．甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p 甲、p 乙，且p 甲<p 乙，则A ．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B ．甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度C ．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能D ．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能10．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11．一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，使气体的压强增大后，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t 轴之间夹角变大B ．等压线与t 轴之间夹角不变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12．如图所示为一定质量的理想气体沿着所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化是A ．从状态c 到状态d ，压强减小B ．从状态d 到状态a ，压强不变C ．从状态a 到状态b ，压强增大D ．从状态b 到状态c ，压强不变13．如图所示，一定质量的某种理想气体，由状态A 沿直线AB 变化到状态B ，A 、C 、B 三点所对应的热力学温度分别记为T A 、T C 、T B ，在此过程中，气体的温度之比T A ∶T B ∶T C 为A ．1∶1∶1B ．1∶2∶3C ．3∶3∶4D ．4∶4∶314．如图所示是一定质量的理想气体的p－V图线，若其状态由A→B→C→A，且A→B等容，B→C等压，C→A等温，则气体在ABC三个状态时A．单位体积内气体的分子数n a＝n B＝n CB．气体分子的平均速率v A＞v B＞v CC．气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力F A＞F B，F B＝F CD．气体分子在单位时间内，对器壁单位面积碰撞的次数是N A＞N B，N A＞N C15．光滑绝热的活塞把密封的圆筒容器分成A、B两部分，这两部分充有温度相同的气体，平衡时V A∶V B＝1∶2，现将A中气体加热到127 ℃，B中气体降低到27 ℃，待重新平衡后，这两部分气体体积的比V′A∶V′B为A．1∶1 B．2∶3 C．3∶4 D．2∶116．一个半径为0.1 cm的气泡，从18 m深的湖底上升．如果湖底水的温度是8 ℃，湖面的温度是24 ℃，湖面的大气压强是76 cmHg，那么气泡升至湖面时体积是多少？17．如图所示粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t1=31℃，大气压强P0=76cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L l= cm，则（1）当温度t2等于多少时，左管气柱长为9 cm？（2）当温度达到上问中的温度t2时，为使左管气柱长为8cm，应在右管中加人多长的水银柱？。

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、单选题1•一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为压强、体积和温度分别为P2、V2、A. p i =p2, V i=2V2, T i= 1T22 C. p i =2p2, V i=2V2, T i= 2T2 T2,下列关系正确的是iB. p i =p2, V i= 2 V2 , T i= 2T2D . p i =2p2 , V i=V2, T i= 2T22.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i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C.单调变化B.先减小后增大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 吸收的热量分别为Qab和Qac,贝UA. Pb >Pc, Qab>QacB. Pb >Pc, Qab<QacC. Pb <Pc, Qab>QacD. Pb <Pc, Qab<Qac中7.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&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p i、V i、T i,在另一平衡状态下的14.一定质量的理想气体由状态A 经状态B 变为状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,D 当压强不变而体积和温度变化时,二、双选题9•一位质量为60 kg 的同学为了表演“轻功”，他用打气筒只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的放置一轻质塑料板，如图所示。

(完整版)理想气体状态方程专题训练

理想气体状态方程专题训练一、封闭气体压强计算1.在图中，各装置均静止，已知大气压强为P0 ，液体密度为ρ，求被封闭气体的压强p2.如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置．金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，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之间的摩擦．若大气压强为p0，则求被圆板封闭在容器中的气体的压强p.3.如图所示，光滑水平面上放有一质量为M的汽缸,汽缸内放有一质量为m、可在气缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为S，现用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强P。

（已知外界大气压为P0）二、理想气体状态方程的基础应用4.一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C，其有关数据如p-T图象甲所示．若气体在状态A的温度为-73.15℃，在状态C的体积为0.6m3．求：（1）状态A的热力学温度；（2）说出A至C过程中气体的变化情形，并根据图象提供的信息，计算图中V A的值；（3）在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的V-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坐标值，请写出计算过程．三、单一封闭气体问题5.一足够长的粗细均匀的玻璃管开口向上竖直放置，管内由15cm长的水银柱封闭着50cm长的空气柱．若将管口向下竖直放置，空气柱长变为多少cm？（设外界大气压强为75cmHg，环境温度不变）6.在如图所示的气缸中封闭着温度为400K的空气，一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为10cm，如果缸内空气变为300K，问：（1）重物是上升还是下降？（2）这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁间无摩擦）7.如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞（体积可忽略），距气缸底部h0处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计）．初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1．5h0，两边水银柱存在高度差．已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为s，活塞竖直部分长为1．2h0，重力加速度为g．试问：（1）初始时，水银柱两液面高度差多大？（2）缓慢降低气缸内封闭气体的温度，当U形管两水银面相平时封闭气体的温度是多少？8.一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量M= 10kg，活塞质量M=4kg，活塞横截面积S=2×10-3 m2,活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔O与外界相通，大气压强p0=1．0×105Pa．活塞下面与劲度系数k = 2×103 N/m 的轻弹簧相连．当汽缸内气体温度为127℃时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度L1=20 cm，g取10m/s2,缸体始终竖直，活塞不漏气且与缸壁无摩擦．①当缸内气柱长度L2=24cm时，缸内气体温度为多少K?②缸内气体温度上升到T0以上，气体将做等压膨胀，则T0为多少K?四、多个相互关联的封闭气体问题9.如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均为摩擦。

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。

专题---理想气体状态方程计算题带答案

Word 资料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 L i = 40 cm.为了使左、右两管中的水银面相平，（设外界大气压强 p o = 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”）. 始温度为T °= 200 K ，外界大气压恒定不变为 p 0= 76 cmHg 。

现将玻璃管开口圭寸闭，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。

27 C 时，空气柱长度L i 为20cm ，水银上表面与导线下端的距离 L ?为10cm ，管内水银柱的高度 h 为8cm ，大气压强为75cm 水银柱高。

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？r26 r rn36 cdJdt-Jr —— （1 ）当温度达到多少C 时，报警器会报警？（2）如果要使该装置在 87 C 时报警，则应该再往玻璃管内注入多少cm 高的水银柱？（ 3）如果大气压增大,则该报警器的报警温度会受到怎样的影响？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 C 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 C 时，左边开口管内水银面下降了 H =5 空气被加热到的最高温度。

高中物理选修3-3理想气体状态方程练习题

理想气体状态方程一、填空题1．左端封闭右端开口粗细均匀的倒置U形管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示，若让管保持竖直状态做自由落体运动，则气体柱Ⅰ长度将________，气体柱Ⅰ长度将________。

（选填：“增大”、“减小”或“不变”）2．如图1所示，在斯特林循环的p–V图象中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成．B→C的过程中，单位体积中的气体分子数目（选填“增大”、“减小”或“不变”）．状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如图2所示，则状态A对应的是（选填“Ⅰ”或“Ⅰ”）．二、解答题3．在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气．当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg．现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边．求U形管平放时两边空气柱的长度．在整个过程中，气体温度不变．4．如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上侧与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为l=10.0cm，B侧水银面比A侧的高h=3.0cm，现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h1=10.0cm时，将开关K关闭，已知大气压强p0=75.0cmHg．（1）求放出部分水银后A侧空气柱的长度；（2）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度．5．U形管两臂粗细不同，开口向上，封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76 cmHg.开口管中水银面到管口距离为11 cm，且水银面比封闭管内高4 cm，封闭管内空气柱长为11 cm，如图所示.现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：Ⅰ1）粗管中气体的最终压强；Ⅰ2）活塞推动的距离.6．如图所示，竖直放置的U 形管左端封闭，右端开口，左、右两管的横截面积均为2cm 2，在左管内用水银封闭一段长为20cm 、温度为27℃的空气柱(可看成理想气体)，左右两管水银面高度差为15cm ，外界大气压为75cmHgⅠ①若向右管中缓慢注入水银，直至两管水银面相平，求在右管中注入水银的体积V(以cm 3为单位)Ⅰ②在两管水银面相平后，缓慢升高气体的温度，直至封闭空气柱的长度为开始时的长度，求此时空气柱的温度TⅠ7．一内壁光滑、粗细均匀的U 形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一轻活塞．初始时，管内水银柱及空气柱长度如图所示．已知大气压强075p cmHg ，环境温度不变．（1）求右侧封闭气体的压强p 右Ⅰ（2）现用力向下缓慢推活塞，直至管内两边水银柱高度相等并达到稳定．求此时右侧封闭气体的压强'p 右Ⅰ（3）求第(2)问中活塞下移的距离x Ⅰ8．如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下．质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S＝2×10－3 m2，与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离h＝24 cm，活塞距汽缸口10 cm．汽缸所处环境的温度为300 K，大气压强p0＝1.0×105 Pa，取g＝10 m/s2．现将质量为m＝4 kg的物块挂在活塞中央位置上．（1）活塞挂上重物后，活塞下移，求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离．（2）若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移，活塞刚好不脱离汽缸，加热时温度不能超过多少？此过程中封闭气体对外做功多少？9．如图所示，一竖直放置的足够长汽缸内有两个活塞用一根轻质硬杆相连，上面小活塞面积S1=2 cm2，下面大活塞面积S2=8 cm2，两活塞的总质量为M=0.3 kg；汽缸内封闭温度T1=300K的理想气体，粗细两部分长度相等且L=5 cm；大气压强为P o=1.01×l05PoⅠg=10mⅠs2，整个系统处于平衡，活塞与缸壁间无摩擦且不漏气．求：(1)初状态封闭气体的压强PiⅠ(2)若封闭气体的温度缓慢升高到T2 =336 K，气体的体积V2是多少；(3)上述过程中封闭气体对外界做功WⅠ10．如图所示，面积2100S cm =的轻活塞A 将一定质量的气体封闭在导热性能良好的汽缸B 内，汽缸开口向上竖直放置，高度足够大.在活塞上放一重物，质量为20m kg =，静止时活塞到缸底的距离为120L cm =，摩擦不计，大气压强为50 1.010P Pa =⨯，温度为27℃，g 取210/m s ．()1若保持温度不变，将重物去掉，求活塞A 移动的距离；()2若加热汽缸B ，使封闭气体温度升高到177℃，求活塞A 移动的距离．12．粗细均匀的U 型玻璃管竖直放置，左侧上端封闭，右侧上端开口且足够长。

高三寒假11-2 理想气体状态方程

理想气体状态方程练习题气缸活塞类问题1.如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m 的密闭活塞，活塞A 导热，活塞B 绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为l 0，温度为T 0．设外界大气压强为P 0保持不变，活塞横截面积为S ，且mg =P 0S ，环境温度保持不变．求：在活塞A 上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m 时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞A 下降的高度．2.如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A 、B 两轻质光滑活塞间封有空气，活塞A 上方有水银。

用外力向上托住活塞B ，使之处于静止状态，活塞A 上方的水银面与粗筒上端相平，水银深H=10cm ，气柱长Ｌ=20cm ，大气压强p 0=75cmHg 。

现使活塞B 缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒中。

求①筒内气体的压强；②筒内气柱长度。

3.如图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面的面积S=0.01米2,中间用两个活塞A 与B 封住一定质量的理想气体,A、B 都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动,但不漏气,A 的质量可不计、B 的质量为M,并与一倔强系数k=5×103牛/米的较长的弹簧相连.已知大气压强p 0=1×105帕,平衡时,两活塞间的距离l 0=0.6米.现用力压A.使之缓慢向下移动一定距离后,保持平衡.此时,用于压A 的力F=5×102牛.求活塞A 向下移的距离.(假定气体温度保持不变.)4.如图所示，在横截面积为S =100cm 2开口向上竖直放置的圆柱形气缸内，质量m =1kg厚度不计的活塞可作无摩擦滑动，活塞下方封闭有长l 1＝25.0cm 的空气柱，此时气缸上部的长度l 2＝40.0cm ．现将另一活塞从气缸开口处缓慢往下推动Δl ，使气缸下部空气柱长度变为'1l ＝20.0cm ，压强为'1p ．设活塞下推过程中气体温度不变，已知大气压强p 0＝1.0×105Pa，g =10m/s 2．求：①下部空气柱的压强'1p ．②活塞下推的距离Δl ．5.如图所示，有两个不计质量的活塞M 、N 将两部分理想气体封闭在绝热气缸内，温度均是270C ．M 活塞是导热的，N 活塞是绝热的，均可沿气缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为S=2cm 2，初始时M 活塞相对于底部的高度为Ｈ=27cm ，N 活塞相对于底部的高度为h=18cm ．现将一质量为m=400g 的小物体放在M 活塞的上表面上，活塞下降．已知大气压强为p 0=1.0×105Pa,①求下部分气体的压强多大；②现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热，使下部分气体的温度变为1270C ，求稳定后活塞M 、N 距离底部的高度．l 1l 2Δl '2l '1l '1p A B ⅠⅡ液柱移动类1．[2015·新课标全国卷Ⅱ，3(2)]如图，一粗细均匀的U 形管竖直放置，A 侧上端封闭，B 侧上端与大气相通，下端开口处开关K 关闭；A 侧空气柱的长度为l ＝10.0cm ，B 侧水银面比A 侧的高h ＝3.0cm 。

理想气体状态方程练习题

①活塞的质量； ②物体 A 的体积． 12．如图所示，竖直放置的均匀粗细 U 型试管，左侧管长 lOA=30cm,右管足够长且管口
开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长 20cm，气体温度为等高已知大气压强为 p0=75cmHg
，左右两管水银面
现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成 10cm 长的高度差则此时气体的温度为
由受力平衡可得
pS kx p0S mg
封闭气体压强为
p
p0
mg kx S
9．① T1 360K ；② p2 1.5105 Pa
【解析】
试题分析：①设气缸的横截面积为 S，由盖-吕萨克定律有 l0S lS T0 T1
代入数据得 T1 360K
②由查理定律有 p0 p2 T1 T2
代入数据得 p2 1.5105 Pa
的高度为 1 h，则此时气体。的温度为多少。 2
15．如图所示，可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分割成 A 、 B 两部分， A 内是真空。活塞与气缸顶部有一弹簧相连，当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变。开始时 B 内充有一定质量、温度为T 的气体， B 部分高度为 H 。此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等。现将 B 内气体加热到 3T ，达到新的平衡后， B 内气体的高度 L 等于多少？
A．电压表 V1 示数增大 B．电压表 V2、V3 示数均增大 C．该变压器起升压作用 D．变阻器滑片是沿 c→d 的方向滑动二、多选题
三、解答题 7．在一端封闭、粗细均匀的细玻璃管内用汞封入一定质量的空气．当开口向下竖直放
置时，如图所示，空气柱长 l1 40cm ，汞柱高 h 4cm ，当时的温度是 17℃．设大气压强始终保持 p0 76cmHg ，求：

热力学练习题理想气体状态方程

热力学练习题理想气体状态方程热力学练习题 - 理想气体状态方程在热力学中，理想气体状态方程是描述气体基本性质的重要方程。

理解和应用该方程对于研究和解决与气体相关的问题具有重要的意义。

本文将通过一些练习题来巩固我们对理想气体状态方程的理解，并展示其应用。

练习题1：一个理想气体的压强为2.5 atm，体积为5 L，在温度为300 K下，求气体的物质的量。

解答1：根据理想气体状态方程可知，PV = nRT其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的物质的量，R表示理想气体常数，T表示热力学温度。

将已知数值代入方程，2.5 atm * 5 L = n * R * 300 K为了计算方便，我们将压强转化为国际单位制（SI）的单位 - 帕斯卡（Pa），1 atm = 101325 Pa。

则上述方程变为：(2.5 atm * 101325 Pa/atm) * 5 L = n * R * 300 K化简计算可得，n ≈ (2.5 * 101325 * 5) / (R * 300)根据理想气体状态方程中给出的气体常数的数值，替代R，并进行计算即可得到气体的物质的量。

练习题2：现有一定物质的理想气体，压强为3 atm，温度为400 K。

将气体的体积从V1缩小至V2后，新的压强为多少？解答2：根据理想气体状态方程可知，P1V1 = nRT1其中，P1表示气体的初始压强，V1表示气体的初始体积，n表示气体的物质的量，R表示理想气体常数，T1表示初始热力学温度。

当气体的体积从V1缩小至V2时，根据物态方程可知，P2V2 = nRT2其中，P2表示气体的新的压强，V2表示气体的新的体积，n表示气体的物质的量，R表示理想气体常数，T2表示气体的新的热力学温度。

将上述两个方程联立并消去物质的量n，可得新的压强P2的表达式为：P2 = (P1 * V1 * T2) / (V2 * T1)将已知数值代入方程，即可计算出气体的新的压强。

理想气体的状态方程4

高二物理理想气体状态方程练习【同步达纲练习】1.一定质量的理想气体，从初态(P1，V1，T1)变化到终态(P2，V2，T2)，下列各量关系中不可能实现的应为( )A.P1＞P2，V1＞V2，T1＞T2B.P1＞P2，V1＞V2，T1＜T2C.P1＜P2，V1＞V2，T1＜T2D.P1＜P2，V1＜V2，T1＞T22.对一定质量的理想气体，在下列各种过程中，可能发生的过程是：( )A.气体膨胀对外做功，温度升高B.气体吸热，温度降低C.气体放热，压强增大D.气体放热，温度不变3.如图13.3-8所示，A、B两点表示一定质量的理想气体的两个状态，当气体自状态A变化到状态B 时( )A.体积必须变大B.有可能经过体积减小的过程C.外界必然对气体做正功D.气体必然从外界吸热4.如下图所示，能反映理想气体经历了等温变化等容变化等压变化，又回到原来状态的图是( )5.一汽泡以30m深的海底升到水面，设水底温度是4℃，水面温度是15℃，那么汽泡在水面的体积约是水底时( )A.3倍B.4倍C.5倍D.12倍6.如下图甲所示，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(下图 (乙)所示)的图线应为( )甲乙7.一定量气体可经不同的过程以状态(P1、V1、T1)变到状态(P2、V2、T2)，已知T2＞T1.则在这些过程中( )A.气体一定都从外界吸收热量B.气体和外界交换的热量都是相等的C.外界对气体所做的功都是相等的D.气体内能间变化量都是相等的8.如下图所示，密封的圆柱形容器中盛有27℃，压强为1atm的空气，容器中间用两个绝热但能自由活动的活塞隔成体积相等的三个部分.将A部分加热到227℃，C部分加热到327℃，B部分温度不变.平衡后，A、B、C三部分体积之比为.9.如下图所示，A、B是两截面积相同的气缸，放在水平地面上，活塞可无摩擦地上、下移动.活塞上固定一细的刚性推杆，顶在一可绕水平固定轴O自由旋转的杠杆MN上，接触点光滑.活塞(连推杆)、杠杆的质量均可忽略，开始时，A和B中气体压强为P A=1.10×105Pa和P B=1.20×105Pa，体积均为V0=1.00L，温度均为T0=300K，杠杆处于水平位置，设大气压强始终P0=1.00×105Pa，当气缸B中气体的温度T B变为400K，体积V B=1.10L时，求气缸A中气体温度.【素质优化训练】1.如图所示，水平放置的密封气缸的活塞被很细的弹簧拉住，气缸内密封一定质量的气体.当缸内气体温度为27℃，弹簧的长度为30cm时，气缸内气体压强为缸外大气压的1.2倍.当缸内气体温度升高到127℃时，弹簧的长度为36cm.求弹簧的原长?(不计活塞与缸壁的摩擦)2.如图所示，在圆筒形真空容器内，弹簧下挂一重量可忽略的活塞.当弹簧自然伸长时，活塞刚好触及容器底部.如果活塞下充入一定质量的温度为T的某种气体，则气柱高度为h.问气体温度升高到T′时，气柱的高度h′是多少?(设活塞不漏气，且与器壁无摩擦)3.一个质量可不计的活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立筒形气缸内，活塞上堆放着铁砂，如图所示，最初活塞搁置在气缸内壁的卡环上，气体柱的高度为H0，压强等于大气压强P0，现对气体缓慢加热，当气体温度升高了△T=60K时，活塞(及铁砂)开始离开卡环而上升，继续加热直到气柱高度为H1=1.5H0.此后在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂，直到铁砂全部取走时，气柱高度变为H2=1.8H0.求此时气体的温度.(不计活塞与气缸之间的摩擦)4.如图的容器内有少量红磷，充满氯气升温至400K，气体体积为1L.在恒温下充分反应.(1)写出可能发生的化学反应的化学方程式，并说明反应现象.(2)现测量容器内除存在氯气外，还有气态PCl 3和气态PCl 5，请写出这时容器中反应的化学方程式.(3)若容器内气体的体积已变为0.75L ，气态PCl 3和气态PCl 5的物质的量相等，求此时氯气的转化率.(4)若升温至800K ，氯气的转化率为45%，求这时容器中气体总体积.【生活实际运用】如下图所示，一圆柱形气缸直立在水平地面上，内有质量不计的可上下移动的活塞，在距缸底高为2H 0的缸口处有固定的卡环；使活塞不会从气缸中顶出，气缸壁和活塞都是不导热的，它们之间没有摩擦.活塞下方距缸底高为H 0处还有一固定的可导热的隔板，将容器分为A 、B 两部分，A 、B 中各封闭同种的理想气体，开始时A 、B 中气体的温度均为27℃，压强等于外界大气压强P 0，活塞距气缸底的高度为1.6H 0，现通过B 中的电热丝缓慢加热，试求：(1)当B 中气体的压强为1.5P 0时，活塞距缸底的高度是多少?(2)当A 中气体的压强为1.5P 0时，B 中气体的温度是多少?【知识验证实验】1.内容实验室内备有米尺、天平、量筒、温度计、气压计等器材，需选取哪几件最必备的器材，测量哪几个数据，即可根据物理常数表和气体定律估算出教室内现有的空气分子数?2.提示 ①选取米尺、温度计、气压计三件器材②用米尺测出教室的长、宽、高，算出体积V ；用温度计测出室温，设为T ；用气压计测出大气压，设为P③对教室内质量为m 的空气变化到标准状态下有T PV =00'T V P (P 0=1atm,T 0=273K) ∴V ′=00TP P T V ④教室内空气分子数 N=0'V V N 0(V 0=22.4×10-3m 3,N 0=6.02×1023) =000V TP PV T N 0【知识探究学习】1.内容如图所示，内径均匀的U 型细玻璃管一端开口，竖直放置，开口端与一个容积很大的贮气缸B 连通，封闭端由水银封闭一段空气A ，已知-23℃时空气柱A 长62cm ，右管水银面比左管水银面低40cm ，当气温上升到27℃时，水银面高度差变化4cm ，B 贮气缸左侧连接的细管的体积变化不计.(1)试论证当气温上升到27℃时，水银面高度差是增大4cm 还是减小4cn?(2)求-23℃时贮气缸B 中气体的压强.2.提示 (1)假设水银柱不动，由查理定律得11T P =22T P =T P △△ ∴△P=11T P △T 显然在△T 、T 1相同情况下，初始压强P 1越大，升高相同温度时，压强的增量越大，而初始状态时，P A ＜P B ，所以△P A ＜△P B ，则A 中水银上升，水银面高度差增大(2)设-23℃时，B 中气体压强为P B ，对A 中理想气体有A A A T L P ='''A A A T L P ，即25062)40(⨯-B P =30062)40'(⨯-B P ① 对B 中气体有250B P =300'B P ② 由①②得P B =140cmHg参考答案：【同步达纲练习】1.BD2.ABCD3.ABD (提示：连接OA 、OB 得到两条等容线，故有V B ＞V A ，A 项正确.由于没有限制自状态A 变化到状态B 的过程，所以可先减小气体的体积再增大气体的体积到B 状态，故B 项正确.因为气体体积增大，所以是气体对外做功，C 项错误.因为气体对外界做功，而气体的温度升高，内能增大，所以气体一定从外界吸热，D 项正确.)4.A5.B (提示：对气泡内的气体，在水底时有P 1=P 0+766.1310302⨯⨯P 0=4atm,T 1=277K ，在水面时P 2=1atm,T 2=288K,则111T V P =222T V P ，得12V V =4) 6.C (提示：由图 (甲)的P-T 图像可以看出，a →b 为等容升压，b →c 是等温降压，而在图中的四个图中能同时满足这一条件及先后顺序的只有C 图)7.D (提示：在P-V 图中，分别作两条与温度T 1、T 2对应的等温线t 1、t 2，如下图所示，设气体从状态A 经不同的过程AB 、AC 、AD 到达B 、C 、D 状态，(B 、C 、D 在温度为T 2的等温线上，A 在温度为T 1的等温线上)若由A →B ，从图中看出气体压缩，外界对气体做的功若大于气体内能的增加，则气体向外放热，所以A 项错误；若由A →D ，由图可见气体等压膨胀，气体内能增加的同时，还需对外做功，所以吸收的热量肯定比从A →c(A →c ，气体等容升压)多.因为从A →c 气体不对外做功，故B 、C 项也是错误的.理想气体的内能只与温度有关，气体从状态(P 1、V 1、T 1)不管经什么过程到状态(P 2、V 2、T 2)其温度的变化量相等，内能的变化量也相等，故D 项正确.)8.5∶3∶6 (提示：对A 中气体有3001V ⨯=500A V P ⨯，B 中气体3001V ⨯=300B V P ⨯，C 中气体3001V ⨯=600C V P ⨯) 9.设l 1、l 2是开始时，A 、B 推杆作用于杠杆的推力的力臂.由力矩平衡得(P A -P 0)l 1=(P B -P 0)l 2，∴l 1=2l 2 设V A 为末态气缸A 中气体的体积，由几何关系可知10l V V A -=20l V V B -，解得：V A =1.20升设'B P 为末态气缸B 中的压强，由气态方程得10T V P B =BB B T V P '，解得P B ′=1.45×105Pa 设P A ′为末态气缸中压强，由力矩平衡得(P A ′-P 0)l 1=(P B ′-P 0)l 2，解得P A ′=1.23×105Pa设T A 为末态气缸A 的温度，由气态方程00T V P A =AA A T V P '，得T A =402.5k 【素质优化训练】1.21cm (提示：设弹簧原长为l ，活塞截面积为S ，弹簧劲度系数为k ，由题意得300302.10S P ⨯=40036S P •①，1.2P 0S=P 0S+k(0.3-l)②，PS=P 0S+k(0.36-l)③，由①②③得l)2.h ·T T ' (提示：设活塞截面积为S ，弹簧劲度系数为k ，由题意得：T Phs ='''T s h P ①，kh=PS ②，kh ′=P ′S ③，由①②③得h ′)3.540k (提示：设气体最初温度为T 0，则活塞刚离开卡环时温度为T 0+△T ，设气柱高为H 1时温度为T 1，高为H 2时温度为T 2.由等压升温过程得：T T H △+00=11T H ①，联系初态和终态的气态方程得：00T H =22T H ②，利用T 1=T 2由①②解得：T 2=)(12121H H H H H -△T ，代入数据得：T 2=540k.) 4.(1)2P+3Cl 2点燃2PCl 3；PCl 3+Cl 2=PCl 5 (2)PCl 3+Cl 2PCl 5+Q (3)设生成PCl 3的体积为V ，运用伏加德罗定律和原子守恒定律.求出反应中消耗Cl 2的体积为4V 1(1L-4V)+V+V=0.75L,V=0.125L ；Cl 2的转化率=LL 14125.0⨯×100%=50% (4)据题意，温度升高后，又有1L ×0.05=0.05L.Cl 2生成. PCl 3 + Cl 2 PCl 5升温后(0.125+0.05)L. (0.5+0.05)L (0.125-0.05)LV 总=(0.125+0.05)L+(0.5+0.05)L+(0.125-0.05)L=0.8L(末考虑温度对气体体积的影响) 没400K 时的压强、温度、气体体积为P 1、T 1、V 1、800K 时为P 2、T 2、V 2.根据气体定律知：111T V P =222T V P ,V 2=12111T P T V P ，因为P 1=P 2,12T T = 400800 =2，所以V 2=2V 1=0.8L ×2=1.6L. 【生活实际运用】(1)B 中气体做等容变化，由查理定律得'B B P P ='B B T T ，求得压强为1.5P 0时气体的温度T B ′=450K A 中气体做等压变化，由于隔板导热，A 、B 中气体温度相等，A 中气体温度也为450K ，对A 中气体有A A V V '=A A T T ',V A ′=A A T T 'V A =AB T T 'V A =0.9H 0S ，活塞距离缸底的高度为1.9H 0. (2)当A 中气体压强为 1.5P 0，活塞将顶在卡环处对A 中气体有AA A T V P =〃〃〃A A A T V P ,得T A ″=AA A A V P V P 〃〃T A =750K ，则B 中气体温度也为750K.。

理想气体状态方程练习题

理想气体状态方程练习题（一）1．关于理想气体，下列说法正确的是( )A．理想气体能严格遵守气体实验定律B．实际气体在温度不太高、压强不太大的情况下，可看成理想气体C．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成理想气体D．所有的实际气体任何情况下，都可以看成理想气体2．一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是( )A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝12T2 B．p1＝p2，V1＝12V2，T1＝2T2C．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2 D．p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T23．一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用下图上的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度T A、T B、T C相比较，大小关系为( )A．T B＝T A＝T CB．T A>T B>T CC．T B>T A＝T CD．T B<T A＝T C3.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4 下图中A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态，状态A的温度为T A，状态B的温度为T B；由图可知( )A．T B＝2T A B．T B＝4T AC．T B＝6T A D．T B＝8T A5 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？6一艘位于水面下200m 深处的潜水艇，艇上有一个容积为32m 的贮气筒，筒内贮有压缩空气，将筒内一部分空气压入水箱（水箱有排水孔和海水相连），排出海水310m ，此时筒内剩余气体的压强是95atm 。

理想气体的状态方程练习

理想气体状态方程检测1、如图8—24所示，粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t1=310C，大气压强P0=76cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L1=8cm，则（１）当温度t2多少时，左管气柱L2为9cm?（２）当温度达到上问中大的温度t2时,为使左管气柱长L为8cm,长的水银柱?图8—232、钢筒内装有3kg气体，当温度是－230C时，压强为4atm，如果用掉1kg后，温度升高到270C，求筒内气体的压强。

课后练习与提高1、对于理想气体下列哪些说法是不正确的（）A、理想气体是严格遵守气体实验定律的气体模型B、理想气体的分子间没有分子力C、理想气体是一种理想模型，没有实际意义D、实际气体在温度不太低，压强不太大的情况下，可当成理想气体2、一定质量的理想气体，从状态P1、V1、T1变化到状态P2、V2、T2。

下述过程不可能的是（）A、P2＞ P1，V2＞ V1，T2＞T1B、P2＞ P1，V2＞ V1，T2＜T1C、P2＞ P1，V2＜ V1，T2＞T1D、P2＞ P1，V2＜ V1，T2＜T13、密封的体积为2L的理想气体，压强为2atm，温度为270C。

加热后，压强和体积各增加20%，则它的最后温度是4、用活塞气筒向一个容积为V的容器内打气，每次能把体积为V0、压强为P0的空气打入容器内。

若容器内原有空气的压强为P0，打气过程中温度不变，则打了n次后容器内气体的压强为5、在温度为00C、压强为1.0×105Pa的状态下，1L空气的质量是1.29g，当温度为1000C、压强等于2.0×105Pa时。

1Kg空气的体积是多少？6、为了测定湖的深度，将一根试管开口向下缓缓压至湖底，测得进入管中的水的高度为管长的3/4，湖底水温为40C，湖面水温为100C，大气压强76cmHg。

求湖深多少？7、某房间的容积为20m3，在温度为170C，大气压强为74cmHg，室内空气质量为25Kg，则当温度升为270C，大气压强为76cmHg时，室内空气的质量为多少？参考答案[当堂达标]1、（1）78℃（2）11.75cm2、3.2atm[课后练习]1、A、C2、B3、432K4、P0（1+nV0/V）5、530L6、30.13m7、24.8Kg。

热力学练习题理想气体的状态方程

热力学练习题理想气体的状态方程热力学是研究能量转化和传递的学科，而理想气体的状态方程是热力学中一个重要的概念和计算工具。

理想气体是指在一定条件下呈现符合一定物理规律的气体，其中气体分子之间无相互作用力且体积可以忽略不计。

本文将通过几道练习题来解析理想气体的状态方程。

1. 练习题一一个摩尔的理想气体在体积为V、温度为T的条件下，其压强为P。

根据理想气体状态方程，求出该气体摩尔数n。

解答：根据理想气体状态方程 PV = nRT，其中R为气体常数。

将已知条件代入方程中，得到 P*V = n*R*T。

因此，该气体的摩尔数 n = (P*V) / (R*T)。

2. 练习题二一个体积为V的容器中有n1摩尔的理想气体，温度为T1。

若现在将该容器的体积变为原来的2倍，温度变为原来的1/2，求理想气体的摩尔数变化量Δn。

解答：根据理想气体状态方程的推导式 PV = nRT，可得 P*V = n*R*T。

将已知条件代入方程中，可以得到 P1*V1 = n1*R*T1。

又由于温度变为原来的1/2，即T2 = T1/2，而体积变为原来的2倍，即V2 = 2 * V1。

将新的温度和体积代入方程中，得到 P2*V2 = n2*R*T2。

将已知条件代入方程中，可以得到 P2*(2 * V1) = n2*R*(T1/2)。

将两个方程进行整合，并进行化简运算，可以得到Δn = n2 - n1 = -2 * n1。

因此，理想气体的摩尔数变化量Δn = -2 * n1。

3. 练习题三一个摩尔的理想气体在体积为V1、温度为T1的条件下，其压强为P1。

若将该气体的体积扩大一倍，温度升高50%，求新的压强P2。

解答：根据理想气体状态方程 PV = nRT，可以得到 P*V = n*R*T。

将已知条件代入方程中，可以得到 P1*V1 = n*R*T1。

若将该气体的体积扩大一倍，即V2 = 2*V1，温度升高50%，即T2 = 1.5*T1。

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。