(完整版)理想气体状态方程专题训练

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理想气体状态方程练习及答案

理想气体状态方程练习及答案

BD
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
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。

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

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。

理想气体的状态方程习题

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?。

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(B)气体和外界交换的热量都是相等的
(C)外界对气体做的功都是相等的
(D)气体内能的变化量都是相等的
17、一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,体积增大.则气体分子的平均动能( ).
(A)增大
(B)减少
(C)不变
(D)条件不足,无法判断
18、一开口玻璃容器中空气的最初温度是-3℃,对它敞着口加热到 87℃时将口封闭,等
到 B,第 2 种变化是从 A 到 C,比较两种变化过程( ).
(A)A 到 C 过程气体吸收热量较多
(B)A 到 B 过程气体吸收热量较多
(C)两个过程气体吸收热量一样
(D)两个过程气体内能增加相同
15、一定质量的理想气体,当它发生如图所示的状态变化时,哪一
个状态变化过程中,气体吸收热量全部用来对外界做功( ).
p-t 图线,原点 O 处的压强 p=0,温度 t=0℃,现先使该气体从
状态 A 出发,经过一等温膨胀过程,体积变为原来体积的 2 倍,
然后保持体积不变,缓慢加热气体,使之达到某一状态 F,此
时其压强等于状态 B 的压强,试用作图方法,在所给的 p-t 图
上,画出 F 的位置。
31、如图所示为一定质量的理想气体的状态变化图像.A、B、C 三个状 态的热力学温度分别为 TA、TB 和 TC,状态变化沿箭头所指的方向进行. 那么,( ). (A) TB-TC=TB-TA,且 B→C 过程放出的热量等于 A→B 过程吸收的热量. (B) TC-TB=TA-TB,且 B→C 过程吸收的热量等于 A→B 过程放出的热量. (C) TC-TB=TA-TB,且 B→C 过程吸收的热量大于 A→B 过程放出的热量. (D) TC-TB>TA-TB,且 B→C 过程吸收的热量等于 A→B 过程放出的热量. 32、如下图所示,U 形管封闭端的空气柱长 12cm,温度 27℃,两侧水银面的高 度差是 2cm,大气压强支持 76cmHg,当环境温度变为____℃ 时,两侧水银面 的高度相等.

理想气体状态方程练习的题目

理想气体状态方程练习的题目

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.TB<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 。

专题14 理想气体状态方程

专题14 理想气体状态方程

专题14 理想气体状态方程【母题题文】(2021·山东高考真题)血压仪由加压气囊、臂带,压强计等构成,如图所示。

加压气囊可将外界空气充入臂带,压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值,充气前臂带内气体压强为大气压强,体积为V ;每次挤压气囊都能将360cm 的外界空气充入臂带中,经5次充气后,臂带内气体体积变为5V ,压强计示数为150mmHg 。

已知大气压强等于750mmHg ,气体温度不变。

忽略细管和压强计内的气体体积。

则V 等于( )A .330cmB .340cmC .350cmD .360cm 【母题题文】(2021·广东高考真题)在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后,把瓶盖拧紧。

下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了,机场地面温度与高空客舱内温度相同。

由此可判断,高空客舱内的气体压强______(选填“大于”、“小于”或“等于”)机场地面大气压强:从高空客舱到机场地面,矿泉水瓶内气体的分子平均动能______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

【母题题文】(2021·湖南高考真题)小赞同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置,如图所示。

导热汽缸开口向上并固定在桌面上,用质量1600g m =、截面积220cm S =的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。

一轻质直杆中心置于固定支点A 上,左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞,右端用相同细绳竖直悬挂一个质量21200g m =的铁块,并将铁块放置到电子天平上。

当电子天平示数为600.0g 时,测得环境温度1300K T =。

设外界大气压强50 1.010Pa p =⨯,重力加速度210m/s g =。

(1)当电子天平示数为400.0g 时,环境温度2T 为多少?(2)该装置可测量的最高环境温度max T 为多少?一、单选题1.(2021·重庆市第三十七中学校高三月考)下列说法正确的是()A.花粉颗粒的布朗运动证明花粉分子在做永不停息的无规则运动B.气体很难被压缩证明气体分子间存在相互作用的斥力C.第二类永动机无法实现是因为违反了热力学第一定律D.液体由于表面张力呈收缩趋势是因为表层分子间距大于内部分子间距2.(2021·全国高三月考)下列说法错误的是()A.液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点B.杯中的茶水慢慢冷却,该过程中有的水分子的运动速率反而增大了C.在南方的梅雨季节,湿衣服较不容易晾干,这是相对湿度较大的缘故D.空调可以把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外而不引起其他变化3.(2021·北京北理工附中)下列说法正确的是()A.布朗运动是悬浮在液体中,固体颗粒分子的无规则运动B.气体从外界吸收热量,气体的内能一定增大C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D.一定质量的气体,体积不变,温度越高,气体的压强就越大4.(2021·江苏高三月考)“用DIS研究在温度不变时,一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。

气体定律的练习题

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

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。

高中物理一轮复习理想气体状态方程专项训练-普通用卷

高中物理一轮复习理想气体状态方程专项训练-普通用卷

高中物理一轮复习理想气体状态方程专项训练副标题题号一二三总分得分一、单选题(本大题共12小题,共48.0分)1.一定质量的理想气体经历了的三个变化过程,其压强随摄氏温度变化的图如图所示,A、B、C三个状态时气体的体积分别为、、,则通过图象可以判断它们的大小关系是A. B. C. D.2.如图为伽利略设计的一种测温装置示意图,玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通,下端插入水中,玻璃泡中封闭有一定量的空气可视为理想气体。

若玻璃管内水柱上升,则外界大气的变化可能是A. 温度降低,压强增大B. 温度升高,压强不变C. 温度升高,压强减小D. 温度不变,压强减小3.对一定质量的某种气体,在某一状态变化过程中压强p与热力学温度T的关系如图所示,则描述压强p与摄氏温度t的关系图象中正确的是A. B. C. D.4.某自行车轮胎的容积为V,里面已有压强为的空气,现在要使轮胎内的气压增大到P,设充气过程为等温过程,空气可看作理想气体,轮胎容积保持不变,则还要向轮胎充入温度相同,压强也是,体积为的空气A. B. C. D.5.如图,两端封闭的玻璃直管下方用一小段水银柱封闭了一定质量的理想气体,上方为真空.现在管的下方加热被封闭的气体,下图中不可能发生的变化过程是A. B.C. D.6.一定质量的理想气体,由状态沿直线AB变化到,如图所示,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. 4:3:47.如图所示,一定质量的理想气体沿图线从状态a,经状态b变化到状态c,在整个过程中,其体积A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 先减小后增大D. 先增大后减小8.一定质量理想气体的状态变化如图所示,则该气体A. 状态b的压强大于状态c的压强B. 状态a的压强大于状态b的压强C. 从状态c到状态d,体积减小D. 从状态a到状态c,温度不变9.如图所示,一端开口一端封闭的长直玻璃管,灌满水银后,开口端向下竖直插入水银槽中,稳定后管内外水银面高度差为h,水银柱上端真空部分长度为L现将玻璃管竖直向上提一小段,且开口端仍在水银槽液面下方,则.A. h变大,L变大B. h变小,L变大C. h不变,L变大D. h变大,L不变10.如图所示,气缸上下两侧气体由绝热活塞隔开,活塞与气缸光滑接触。

理想气体状态方程专题训练

理想气体状态方程专题训练
06 理 想 气 体 状 态 方 程 的练习题及解析
Part One
单击添加章节标题
Part Two
理想气体状态方程 的基本概念
理想气体状态方程的定义
理想气体:无黏 性、无分子间作 用力、忽略分子 体积的气体
理想气体状态方 程:PV=nRT, 其中P表示压强, V表示体积,n表 示摩尔数,R表 示气体常数,T 表示温度
理想气体状态方程 的练习题及解析
理想气体状态方程的基础练习题
● 题目:一个容积为20L的容器内,装有压强为100Pa的干燥空气。现将一束长度为10cm、直径为2cm的玻璃管开口端封闭,开口 端竖直插入水银槽中,使玻璃管内外的水银面一样高,若将容器内的空气温度升高到373K,求此时容器内空气的压强。
● (1)5min末A的物质的量浓度为 _______; ● (2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为 _______; ● (3)前5min内A的转化率为 _______; ● (4)化学方程式中n的值 _______。
● 题目:在标准状况下,将氧气和二氧化氮按1:4的体积比充满干燥烧瓶,把烧瓶倒置于水中,瓶内液体逐渐上升,假设瓶内液体不 扩散,则最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度是 ( ) A. 1/28 mol/L B. 4/28 mol/L C. 1/39.2 mol/L D. 4/39.2 mol/L
添加标题
题目:一个容积为5L的容器内装有1大气压的空气,现将容器内的空气 温度升高到400K,求容器内气体的压强。
添加标题
题目:一个容积为3L的容器内装有1大气压的空气,现将容器内的空气 温度降低到270K,求容器内气体的压强。
理想气体状态方程的难题解析
不同气体混合物的处理

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(习题)

理想气体的状态方程(习题)

理想气体的状态方程一、选择题1.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2.关于理想气体,下列说法中哪些是正确的?()A.严格遵守玻意耳定律和查理定律以及盖一吕萨克定律的气体称为理想气体B.理想气体客观上是不存在的,它只是实际气体在一定程度上的近似C.温度不太低(和室温比较)和压强不太大(和大气压比较)条件下的实际气体可以近似看成理想气体D.和质点的概念一样,理想气体是一种理想化的模型3.一绝热隔板将一绝热长方形容器隔成两部分,两边分别充满气体,隔板可无摩擦移动.开始时,左边的温度为0℃,右边的温度为20℃,当左边的气体加热到20℃,右边的气体加热到40℃时,则达到平衡状态时隔板的最终位置().A.保持不动B.在初始位置右侧C.在初始位置左侧D.决定于加热过程4.常温下,在密闭容器里分别充入两种气体0.1 mol,在一定条件下充分反应后,恢复到原温度时,压强降低为初始的14,则原混合气体可能是().A.H2和O2B.H2和Cl2C.NH3和HCl D.CO和O25.一定质量的理想气体的p-t图象如图所示,在状态A变化到状态曰的过程中,体积().A.一定不变B.一定减小C.一定增加D.可能不变6.如图所示,a、b、c分别是一定质量的理想气体的三个状态点,设a、b、c状态的气体体积分别为V a、V b、V c,则下列关系中正确的是().A.V a<V b<V c B.V a>V b=V c C.V a=V b<V c D.V a=V b>V c7.如图所示,p0为标准大气压,0.2摩尔某种气体在B状态时的体积是().A.48 L B.5.6 L C.4.48 L D.2.24 L8.一定质量的理想气体由状态A沿着图所示的过程变化到B,下列分析正确的是().A.气体的温度保持不变B.气体的温度先不变,后降低C.气体的内能保持不变D.气体的内能先不变,后减小9.如图所示,U型气缸固定在水平地面上,用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体,已知气缸不漏气,活塞移动过程无摩擦。

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。

理想气体状态方程专题

理想气体状态方程专题

理想气体状态方程一、基础知识回顾1、物质的量与微粒个数关系式2、摩尔质量、物质的量、物质质量关系式3、气体摩尔体积定义,单位,影响气体的体积的主要因素、、。

标况下气体体积大小主要取决于标况下气体体积与物质物质的量的关系4、巩固练习:(1)在反应X+2Y﹦R+2M中,已知R和M的摩尔质量之比为22:9,当1.6gX与Y完全反应后,生成4.4gR,则在此反应中Y和M的质量比为() A. 16:9 B. 23:9 C. 32:9 D. 46:9 (2)碳元素的相对原子质量为12,12C原子的质量为bg,A原子的质量为ag,阿伏加德罗常数为N A,则A的相对原子质量为() A. 12a/b B. aNa C. 12b/a D. 12aN A二、阿伏加德罗定律及其推论新知识要点1、阿伏加德罗定律:在相同、相同,相同的任何气体都含有数目的分子。

阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。

2、阿伏加德罗定律推论:使用气态方程PV=nRT有助于理解推论。

理想气体状态方程:PV=nRT(P—气体的压强,单位Pa;V—气体在给定条件下的体积,单位m3;T—绝对温度,单位K;n—物质的量,单位mol;R—摩尔气体常数,数值为8.314J·mol-1·K-1)。

根据气态状态方程PV=nRT,结合n=N/N A、n=m/M、V=m/ρ,阿伏加德罗定律有多个推论,下面重点练习四个重要推论:推论1 同温同压下,两气体的体积之比等于其之比,等于其之比。

用关系式表达即T、P相同。

例1、体积相同的容器,一个盛有一氧化氮,另一个盛有氮气和氧气,在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的() A. 原子总数 B. 质子总数 C. 分子总数 D. 质量例2、化合物A是一种不稳定的物质,它的分子组成可用OxFy表示,10mLA气体能分解生成15mL O2和10mL F2(同温同压)。

A的化学式是________,推断的依据是_________ 。

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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p
2.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。

两气缸内装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为V0、温度均为T0。

缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A
中气体压强为原来的1.5倍。

设环境温度始终保持
不变,求气缸A中气体的体积V A和温度T A。

10.如图所示,有两个不计厚度的活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在竖直放置的绝热气缸内,温度均为27℃。

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,气缸底部有加热丝。

已知M活塞的质量m1=1kg,N
活塞的质量不计。

M、N活塞的横截面积均为S=2cm2,初始时M
活塞相对于底部的高度为h1=24cm,N活塞相对于底部的高度为
h2=12cm。

现将一质量为m2=1kg的小物体放在M活塞的上表面上,
活塞下降,稳定后B气体压强为P2。

已知大气压强为P0=1.0×
105Pa,取g=10m/s2。

(1)求稳定后B气体的压强P2;
(2)现通过加热丝对B气体进行缓慢加热,M、N活塞发生移动,
当M活塞距离底部的高度为h3=21.6cm时,停止加热。

求此时B气体的温度T2。

五、变质量问题
11.一个篮球的容积是2.5L,用打气筒给篮球打气时,每次把105Pa的空气打进去125cm3。

如果在打气前篮球里的空气压强也是105Pa,那么打30次以后篮球内的空气压强是多少Pa?(设在打气过程中气体温度不变)
12.用容积为V的活塞式抽气机对容积为V0的容器中的气
体抽气,如图所示。

设容器中原来气体压强为p0,抽气过
程中气体温度不变.求抽气机的活塞抽动n次后,容器中
剩余气体的压强p n为多大?。

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