气体的等容变化和等压变化

气体的等容变化和等压变化

在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采用“控制变量法”——保持一个量不变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系。

一、气体的等容变化：

1、等容变化：当体积(V )保持不变时, 压强(p )和温度(T )之间的关系。

2、查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低） 1℃，增加（或减少）的压强等于它0℃时压强的1/273．

或一定质量的某种气体,在体积保持不变的情况下, 压强p 与热力学温度T 成正比. 3、公式：

常量==1

122T p

T p

4、查理定律的微观解释：

一定质量（m ）的气体的总分子数（N ）是一定的，体积（V ）保持不变时，其单位体积内的分子数（n ）也保持不变，当温度（T ）升高时，其分子运动的平均速率（v ）也增大，则气体压强（p ）也增大；反之当温度（T ）降低时，气体压强（p ）也减小。这与查理定律的结论一致。

二、气体的等压变化：

1、等压变化：当压强(p ) 保持不变时,体积(V )和温度(T )之间的关系.

2、盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度每升高（或降低） 1℃，

(℃)

增加（或减少）的体积等于它0℃时体积的1/273．

或一定质量的某种气体,在压强p 保持不变的情况下, 体积V 与热力学温度T 成正比. 3、公式：

常量==1

1

22T V T V 4、盖·吕萨克定律的微观解释：

一定质量（m ）的理想气体的总分子数（N ）是一定的，要保持压强（p ）不变，当温度（T ）升高时，全体分子运动的平均速率v 会增加，那么单位体积内的分子数（n ）一定要减小（否则压强不可能不变），因此气体体积（V ）一定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体体积一定减小

三、气态方程

一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。

nR T V p T V p ==1

1

1222 n 为气体的摩尔数，R 为普适气体恒量

063.上海市南汇区2008年第二次模拟考试1A ．由查理定律可知，一定质量的理想气体在体积不变时，它的压强随温度变化关系如图中实线表示。把这个结论进行合理外推，便

可得出图中t 0＝ ℃；如果温度能降低到t 0，那么气体的压强将减小到 P a 。 答：－273、0

025.上海黄浦区08年1月期终测评15．一定质量的理想气体在等容变化过程中测得，气体在0℃时的压强为P O ， 10℃时的压强为P 10，则气体在21℃时的压强在下述各表达式中正确的是 ( A D )

A ．27301011P P P +

= B ．273100

11P P P += C ．273101011P P P += D ．1011283

284

P P =

033.上海嘉定区2007学年上学期高三调研5、如图所示，A 端封闭有气体的U 形玻璃管倒插入水银槽中，当温度为T 1时，管中水银面处在M 处，温度为T 2时，管中水银面处在N 处，且M 、N 位于同一高度，若大气压强不变，则：（ A D ） A. 两次管中气体压强相等

B. T 1时管中气体压强小于T 2时管中气体压强

C. T 1

D. T 1>T 2

039.08年深圳市高三年级第一次调研考试12．对于一定质量的理想气体，可能发生的过程是 ( C )

A ．压强和温度不变，体积变大

B ．温度不变，压强减少，体积减少

C ．体积不变，温度升高，压强增大，

D ．压强增大，体积增大，温度降低

047.08年福建省毕业班质量检查17．如图所示，导热性能良好的气缸开口向下，缸内用一活塞封闭一定质量的气体，活塞在气缸内可以自由滑动且不漏气，其下方用细绳吊着一重物，系统处于平衡状态。现将细绳剪断，从剪断细绳到系统达到新的平衡状态的过程可视为一缓慢过程，在这一过程中气缸内( B )

A．气体从外界吸热

B．单位体积的气体分子数变大

C．气体分子平均速率变大

D．单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数减少

030.扬州市07-08学年度第一学期期末调研试卷12.（2）(6分)在图所示的气

缸中封闭着温度为100℃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10 cm,如果缸内空气变为0℃,

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)

解: ①缸内气体温度降低, 压强减小, 故活塞下移, 重物上升.

②分析可知缸内气体作等压变化. 设活塞截面积为S cm2, 气体初态体积V1=10S cm3, 温度T1=373 K, 末态温度T2=273 K, 体积设为V2=hS cm3 (h为活塞到缸底的距离)

据

2

1

21T T V V 可得h =7.4 cm 则重物上升高度Δh =10－7.4=2.6 cm

024.上海市徐汇区07年第一学期期末试卷10．如图所示，一竖直放置的气缸由两个截面积不同的圆柱构成，各有一个活塞且用细杆相连，上、下分别封有两部分气体A 和B ，两活塞之间是真空，原来活塞恰好静止，两部分气体的温度相同，现在将两部分气体同时缓慢升高相同温度，则（ B C ） （A ）两活塞将静止不动 （B ）两活塞将一起向上移动

（C ）A 气体的压强改变量比B 气体的压强改变量大 （D ）无法比较两部分气体的压强改变量的大小

054.08年北京市海淀区一模试卷14. 如图所示，内壁光滑的绝热气缸竖直立于地面上，绝热活塞将一定质量的气体封闭在气缸中，活塞静止时处于A 位置。现将一重物轻轻地放在活塞上，活塞最终静止在B 位置。若除分子之间相互碰撞以外的作用力可忽略不计，则活塞在B 位置时与活塞在A 位置时相比较 （ D ）

A ．气体的温度可能相同

B ．气体的内能可能相同

C ．单位体积内的气体分子数不变

D ．单位时间内气体分子撞击单位面积气缸壁的次数一定增多

gk004.2008年高考物理上海卷13．如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右

图（甲）

图（乙）