江苏省启东市高考物理总复习 气体、实验定律与理想气体状态方程 玻意耳定律课后练习(1)
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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。
第八章气体课前预习一、气体定律1.玻意耳定律:一定质量的某种气体,在不变的情况下,与成反比。
公式为或P1V1= 。
2.查理定律:一定质量的某种气体,在不变的情况下,与成正比。
公式为P= 或P1/P2= 。
2.盖—吕萨克定律:一定质量的某种气体,在不变的情况下,与成正比。
公式为V= 或V1/V2= 。
二、理想气体状态方程1.理想气体:在和下都能遵从气体实验定律的气体。
理想气体是一种的模型;其分子间作用力,分子势能为。
2.理想气体状态方程一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态,尽管压强、温度、体积都可能改变,但是跟的乘积与的比值保持不变。
公式为:三、气体定律的微观解释1.玻意耳定律的微观解释:一定的气体,温度保持不变时,分子的是一定的。
在这种情况下,体积减小时,分子的增大,气体的就增大。
2.查理定律的微观解释:一定质量的气体,保持不变时,分子的密集程度保持不变。
在这种情况下,温度升高时,分子的增大,增大,气体的压强就增大。
3.盖—吕萨克定律的微观解释:一定质量的气体,温度升高,分子的平均动能增大。
只有气体的同时增大,使分子的密集程度,才能保持压强不变。
例1、如图,粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置,两管的竖直部分高度为20cm,内径很小,水平部分BC长14cm。
一空气柱将管内水银分隔成左右两段。
大气压强P0=76cmHg。
当空气柱温度为T0=273K、长为L0=8cm时,BC管内左边水银柱长2cm,AB管内水银柱长也为2cm。
求:(1)右边水银柱总长是多少?(2)当空气柱温度升高到多少时,左边的水银恰好全部进入竖直管AB内?(3)为使左、右侧竖直管内的水银柱上表面高度差最大,空气柱温度至少要升高到多少?例2.水平放置,粗细均匀,两侧都封闭的细长玻璃管中,有一段水银柱将管中气体分为两部分如图所示,将玻璃管温度均匀升高的过程中,水银柱将()A、向右移动B、向左移动C.始终不动 D、以上三种情况都有可能例3、如图所示,活塞质量为M,横截面积为S,上表面水平,下表面与水平成α角,摩擦不计,外界大气压为po,被封闭气体的压强为()A、po—Mgcosα/S B、p o cosα—Mg/SC、po —Mg/S D、po—Mgcos2α/S图8—14练习1:一定质量的理想气体经历一等温膨胀过程,这一过程可以用p-V图上的曲线来表示,如图所示.由此可知,当气体的体积V1=5 L时,气体的压强p1=________Pa;当气体的体积V2=10L时,气体的压强p2=________Pa;当气体的体积V3=15 L时,气体的压强p3=________Pa.2:为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体.下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是.3.下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是()4、如图8—19所示,是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V—T图象,由图象可知()A、PA>PBB、PC<PBC、PA>PCD、PC>PB5、如图8—20所示,是一定质量的气体从状态A经B到状态C的P—T图象,由图象可知()A、VA=VBB、VB=VCC、VB<VCD、VA>VCPTOPTOPTOPOt/0C-273A B C DVOTABCTABC6.如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管,水银柱将气体分隔成A、B两部分,初始温度相同。
气体的等温变化、玻意耳定律一、气体的状态参量1、温度T 热力学温度 :开尔文(K )T = t + 273 K2、体积V 就是气体所充满的容器的体积 .单位:有m 3 、升(L) 、毫升(mL)等 1 m 3 =103 升= 106 毫升3、压强 p产生:气体分子频繁碰撞容器壁而产生的容器单位面积上的压力.单位:Pa (帕斯卡) 、大气压、 mmHg 柱等1大气压=760 mmHg 柱=1.013× 105 Pa二、气体的等温变化: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。
1、等温变化:当温度(T )保持不变时,体积(V )和压强(p )之间的关系。
2、玻意耳定律:一定质量的某种气体,在温度保持不变的情况下,压强p 与体积V 成反比.或压强p 与体积V 的乘积保持不变,即 pV =常量三、 气体压强的微观意义气体压强是由于大量的气体分子频繁的碰撞器壁而产生的,气体的压强就是大量的气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。
气体压强和单位时间内、单位面积上的分子的碰撞次数有关,次数越多,产生的压强越大,而碰撞次数多,需单位体积内的分子数多,所以和单位体积内的分子数有关;还和碰撞的强弱有关,气体的温度越高,分子热运动越剧烈,气体的平均速率越大,对器壁的撞击越强,压强越大。
四、玻意耳定律的微观解释一定质量(m )的理想气体,其分子总数(N )是一个定值,当温度(T )保持不变时,则分子的平均速率(v )也保持不变,当其体积(V )增大几倍时,则单位体积内的分子数(n )变为原来的几分之一,因此气体的压强也减为原来的几分之一;反之若体积减小为原来的几分之一,则压强增大为原来的几倍,即压强与体积成反比。
这就是玻意耳定律。
7、如图4所示,开口向上竖直放置的玻璃管中,两段水银柱封闭着两段气体,它们的体积分别为V 1、V 2,两段水银柱的高度分别为h 1、h 2,且V 1>V 2,h 1<h 2。
1.玻意耳定律:pV =C 或p 1V 1=p 2V 2(温度不变)。
2.利用气体实验定律解决问题的基本思路:【典例】如图所示,U 形细玻璃管竖直放置,各部分水银柱的长度分别为L 2=25 cm 、L 3 =25 cm 、L 4=10 cm ,A 端被封空气柱的长度为L 1=60 cm ,BC 在水平面上。
整个装置处在恒温环境中,外界气压p 0=75 cmHg 。
将玻璃管绕B 点在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转90°至AB 管水平,求此时被封空气柱的长度。
【答案】40 cm【解析】设细玻璃管的横截面积为S ,旋转前,V 1=L 1S ,p 1=p 0–L 2+L 4 旋转后,V 2=L S ,p 2=p 0+L 3 由玻意耳定律:1122p V p V =代入数据:()()752510752560L S S -++⨯=解得:()601036cm cm L L -=<,不成立所以设原水平管中有长为x cm 的水银进入左管(75–25+10)×60S =(75+25–x )×(60–10–x )S 解得:x =10 cm 所以L ′=60−10−x =40 cm【名师点睛】由玻意耳定律进行分析,即可求得空气柱的长度,再根据实际情况进行计论,明确是否第一部分 气体实验定律——玻意耳定律能符合题意,判断是否有水银进行左管;从而确定长度。
1.如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦。
在活塞上缓慢地放上一定量的细砂。
假设在此过程中,气缸内气体的温度始终保持不变,下列说法正确的是A.气缸中气体的内能增加B.气缸中气体的压强减小C.气缸中气体的分子平均动能不变D.单位时间内气缸中气体分子对活塞撞击的次数不变【答案】C【解析】气体做等温变化,而温度是气体是分子平均动能的标志,故气体分子的平均动能不变,理想气体的内能等于分子动能,所以内能不变,A错误,C正确;在活塞上缓慢地、一点点放上一定量的细沙,封闭气体压强增大,故B错误;封闭气体压强增大,温度不变,根据理想气体的状态方程可得气体的体积减小,缸中气体分子数密度增大,单位时间内气缸中气体分子对活塞撞击的次数增大,D错误。
气体实验定律的综合应用目录题型一 气体实验定律的理解和应用 题型二 应用气体实验定律解决“三类模型”问题 类型1 “玻璃管液封”模型 类型2 “汽缸活塞类”模型类型3 变质量气体模型题型三 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用题型一气体实验定律的理解和应用1理想气体状态方程与气体实验定律的关系p 1V 1T 1=p 2V 2T 2温度不变:p 1V 1=p 2V 2(玻意耳定律)体积不变:p 1T 1=p 2T 2(查理定律)压强不变:V 1T 1=V 2T 2(盖-吕萨克定律)2两个重要的推论(1)查理定律的推论:Δp =p 1T 1ΔT (2)盖-吕萨克定律的推论:ΔV =V 1T 1ΔT 3利用气体实验定律解决问题的基本思路1(2023·广东深圳·校考模拟预测)为方便抽取密封药瓶里的药液,护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液,如图所示,某种药瓶的容积为0.9mL ,内装有0.5mL 的药液,瓶内气体压强为1.0×105Pa ,护士把注射器内横截面积为0.3cm 2、长度为0.4cm 、压强为1.0×105Pa 的气体注入药瓶,若瓶内外温度相同且保持不变,气体视为理想气体。
(1)注入气体后与注入气体前相比,瓶内封闭气体的总内能如何变化?请简述原因。
(2)求此时药瓶内气体的压强。
【答案】(1)总内能增加,原因见解析;(2)p1=1.3×105Pa【详解】(1)注入气体后与注入气体前相比,瓶内封闭气体的总内能增加;注入气体后,瓶内封闭气体的分子总数增加,温度保持不变故分子平均动能保持不变,因此注入气体后瓶内封闭气体的总内能增加。
(2)以注入后的所有气体为研究对象,由题意可知瓶内气体发生等温变化,设瓶内气体体积为V1,有V1=0.9mL-0.5mL=0.4mL=0.4cm3注射器内气体体积为V2,有V2=0.3×0.4cm3=0.12cm3根据玻意耳定律有p0V1+V2=p1V1代入数据解得p1=1.3×105Pa2.(2023·山东·模拟预测)某同学利用实验室闲置的1m长的玻璃管和一个标称4.5L的导热金属容器做了一个简易温度计。
查理定律课后练习(1)1.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2.一定质量的气体,原来处于状态S1,现保持其温度不变,而令其经历一体积膨胀的过程,然后令其体积不变而加热升温一段过程,最后达到状态S2.则( ) A.状态S2的压强一定比状态S1的压强大B.状态S2的压强可能比状态S1的压强大C.状态S2的压强可能比状态S1的压强小D.状态S2的压强可能和状态S1的压强相同3.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4.一定质量的气体在0℃时压强为p0,在27℃时压强为p,则当气体从27℃升高到28℃时,增加的压强为( )A.p0/273 B.p/273C.p0/300 D.p/3005.一定质量的气体,在保持体积不变的情况下,使压强减为原来的一半,则其温度由原来的27℃变为()A.127K B、150K C、13.5℃ D、-23.5℃6.一定质量气体作等容变化,温度降低时,气体的压强减小,这时()A.分子平均动能减小B.分子与器壁碰撞时,对器壁的总冲量减小C.分子平均密度变小D.单位时间内分子对器壁单位面积的碰撞次数减少7.氧气瓶在车间里充气时,压强达1.5×107Pa,运输到工地上发现压强降为1.35×107Pa,已知车间里的温度为27℃,工地上的温度为-3℃,试判断氧气瓶在运输途中(填“是”、“否”)漏气(氧气瓶本身的热膨胀忽略不计).8.宇宙飞船密封舱内有一水银气压计,起飞时舱内温度为0℃,气压计示数相当于76cmHg 所产生的压强,在飞船以a=9.8m/s2匀加速上升过程中(飞船离地面尚不太高),舱内温度为27.3℃,压强计示数相当于________cm高水银柱所产生的压强.9.一定质者的气体在等容变化过程中.温度每升高1℃,压强的增加等于它在300K时压强的()A.1/27 B.1/273 C.1/300 D.1/57310.装有半瓶开水的热水瓶,经过一晚,瓶塞不易拔出,主要原因是()A.瓶内气体因温度降低而压强减小B.瓶外因气温商而大气压强变大C.瓶内气体圆体积减小而压强增大D.瓶内气体圜体积增大而压强减小参考答案:1.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,故正确为D.2.答案: BCD3.答案: CD解析:在气体状态的三个物理量温度、压强和体积中,气体状态变化时,至少有两个量同时发生变化,单独一个参量发生变化是不可能的.A、B错误,C、D正确.4.答案: AD解析:根据p∝T可得p0/273=p t/(273+t),则p t=p0(1+t/273),所以p=p0(1+27/273),p′=p0(1+28/273),所以Δp=p′-p=p0/273根据p1/T1=p2/T2得p/(273+27)=p′/(273+28)从而p′=301p/300所以Δp=p′-p=p/3005.答案: B解析:6.答案: ABD解析:7.答案:不漏气8.答案: 41.89.答案: C10.答案: A解析:剩下半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,温度下降,使瓶内气体收缩压强减小,大气压大于内部气压,将瓶塞紧压在瓶口,因此,只有选项A符合题意。
理想气体状态方程课后练习(1)1.对于一定质量的气体,下列说法中正确的是()A.如果保持温度不变,则体积越小,压强越大B.如果保持体积不变,则温度越高,压强越大C.如果保持压强不变,则体积越小,温度越高D.如果保持温度不变,则体积越小,内能越多2.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?3.春节期间,哈尔滨海洋极地馆向游客献上了一份精彩大戏——双人双鲸“海洋之心”表演.据了解,这种表演在世界上尚属首次.在表演“海洋之心”之余,可爱的极地白鲸近日还学会了一项新本领——向观众吐泡泡,据工作人员介绍,每次驯养师背着氧气瓶训练白鲸时,白鲸总是对驯养师身上的氧气瓶格外好奇,于是驯养师就把呼吸嘴放入白鲸口中,白鲸吸几口后,就顽皮地吐起了泡泡.假设驯养师携带的氧气瓶的容积是12 L,其中氧气的压强是1.5×107 Pa.规定瓶内氧气压强降到1.0×106Pa时就要重新充氧.如果驯养师每次表演时需要用1×105 Pa的氧气400 L,那么一瓶氧气可使驯养师用几次?假定在使用过程中温度不变.4.对一定质量的气体, 下列四种状态变化中, 哪些是可能实现的()A.增大压强时, 温度降低, 体积增大B.升高温度时, 压强减小, 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5.氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压,假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变,忽略氧气分子之间的相互作用.在该漏气过程中瓶内氧气()A.分子总数减少,分子总动能不变B.密度降低,分子平均动能不变C.吸收热量,膨胀做功D.压强降低,不对外做功6.贮气筒内装有压缩气体,温度是27℃,压强是4×106Pa.如果从筒内放出一半质量的气体,并使筒内剩余的气体的温度降到12℃,这些剩余气体的压强是Pa。
理想气体状态方程课后练习(1)1.对于一定质量的气体,下列说法中正确的是()A.如果保持温度不变,则体积越小,压强越大B.如果保持体积不变,则温度越高,压强越大C.如果保持压强不变,则体积越小,温度越高D.如果保持温度不变,则体积越小,内能越多2.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?3.春节期间,哈尔滨海洋极地馆向游客献上了一份精彩大戏——双人双鲸“海洋之心”表演.据了解,这种表演在世界上尚属首次.在表演“海洋之心”之余,可爱的极地白鲸近日还学会了一项新本领——向观众吐泡泡,据工作人员介绍,每次驯养师背着氧气瓶训练白鲸时,白鲸总是对驯养师身上的氧气瓶格外好奇,于是驯养师就把呼吸嘴放入白鲸口中,白鲸吸几口后,就顽皮地吐起了泡泡.假设驯养师携带的氧气瓶的容积是12 L,其中氧气的压强是1.5×107 Pa.规定瓶内氧气压强降到1.0×106Pa时就要重新充氧.如果驯养师每次表演时需要用1×105 Pa的氧气400 L,那么一瓶氧气可使驯养师用几次?假定在使用过程中温度不变.4.对一定质量的气体, 下列四种状态变化中, 哪些是可能实现的( )A.增大压强时, 温度降低, 体积增大B.升高温度时, 压强减小, 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5.氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压,假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变,忽略氧气分子之间的相互作用.在该漏气过程中瓶内氧气( )A.分子总数减少,分子总动能不变B.密度降低,分子平均动能不变C.吸收热量,膨胀做功D.压强降低,不对外做功6.贮气筒内装有压缩气体,温度是27℃,压强是4×106Pa.如果从筒内放出一半质量的气体,并使筒内剩余的气体的温度降到12℃,这些剩余气体的压强是Pa。
玻意耳定律课后练习(1)
1.一根长50cm、两端开口的直玻璃管,竖直插入水银槽中,它的上口距水银面10cm,现将管的上口堵住,然后缓慢竖直提出水银面,则管内水银柱的长度为多大?.(外界大气压支持75cmHg,温度保持不变.)
2.容积为20升的钢瓶充满氧气后,压强为30大气压,打开钢瓶中的阀门,让氧气分别装到容积为5升的小瓶中,若小瓶原来为真空,装到小瓶中的氧气压强为2个大气压,分装中无漏气且温度不变,那么最多能装多少小瓶?
3.容积为20L的钢瓶内,贮有压强为1.5×107Pa的氧气.打开钢瓶的阀门,让氧气分装到容积为5L的氧气袋中(袋都是真空的),充气后的氧气袋中氧气压强都是1.0×106Pa,设充气过程不漏气,环境温度不变,则这瓶氧气最多可分装( )
A.60袋
B.56袋
C.50袋
D.40袋
4.在室内,将装有5atm的6L气体的容器的阀门打开后,从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p0=1atm)( )
A.5atm,3L
B.1atm,24L
C. 5atm,4.8L
D.1atm,30L
5.下面有关玻-马定律的叙述中,错误的是:
A.一定质量的理想气体在等温变化中,它的压强与体积的乘积越小,它保持的温度越高B.一定质量的理想气体在等温变化中,体积增大为原来的n倍,压强一定减为原来的n倍C.玻-马定律研究对象是一定质量的气体的等温变化过程
D.P-V图中的等温线一定是双曲线。
6.在“验证玻-马定律”的实验中:
⑴实验研究的对象是_____________;实验过程中要改变研究对象的_______和_______两个状态参量;在实验中为了保持研究对象的温度不变,应注意____ ____和___
____。
⑵实验中直接测量的数据有__________;间接测量的数据有__________。
⑶该实验中,下列操作中不正确的有:()
A.实验前记下室内大气压的值
B.先用橡皮帽封住注射器小孔,然后再将活塞推入针孔
C.实验过程中,若橡皮帽脱落,应立即将它堵住
D.框架两侧挂上钩码后,立即记下气柱的长度
7.一个足球的容积V0=2.6×10-3 m3,原来装满1.0×105 Pa的空气。
现用打气筒给这个足球打气,每次可把V=1.0×10-4 m3、压强为1.0×105 Pa的空气打入球内,要使足球内部的压强增为2.0×105 Pa,应打气多少次?(设足球的容积和空气温度在打气过程中不变) 8.一个容积为5L的没有气的篮球,用横截面积为5cm2、冲程为25cm的打气筒打气,在打第81次时,打气筒中活塞至少下压 cm才能使空气进入篮球(设打气过程中气体的温度保持不变,p0=76cmHg)。
9.某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体做了状态变化过程的研究.该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的.在等待温度升高的过程中,注射器水平
(选填“等压”“等温”或“等容”)的变化过程
10.在做“验证玻意耳定律”的实验过程中,验证PV=常数时,甲乙两组同学根据测得的数据算出来的常数不同,其主要原因是.实验中,除其它器材外,还备有截面积为2cm2的注射器a,截面积4cm2的注射器b;量程为10N的弹簧秤c,量程为100N 的弹簧秤d.若实验中不管采用哪种注射器,封闭的气体质量一定,为了减小实验误差,实验中注射器应选用,弹簧秤应选用
参考答案:
1.答案: 32.4cm
解析:
2.答案: 56
解析:
3.答案: B
解析:设可分装n袋,取全部气体研究,据玻意耳定律有:p1V=p2V+np2V0
1.5×107Pa×20L=1.0×106Pa×20L+n×1.0×106×5L,解得n=56,B选项正确
4.答案: BC
解析:当气体从阀门跑出时,温度不变,所以p1V1=p2V2,当p2=1atm时,得V2=30L,逸出气体30L-6L=24L,B正确.据p2(V2-V1)=p1V1′得V1′=4.8L,所以逸出的气体相当于5atm下的4.8L气体.C正确,故应选B、C.
5.答案: AB
解析:
6.答案:(1)一定质量的气体;压强;体积;不能手握;缓慢压缩。
(2)M、m、L ;S (3)BCD
解析:
7.答案:对打足气后球内的气体有:初态:p1=1.0×105Pa,V1=2.6×10-3m3+n×1.0×10-4 m3;
末态:p2=2.0×105 Pa,V2=2.6×10-3 m3。
由玻意耳定律得p1V1=p2V2,
所以1.0×105×(26+n)×10-4=2.0×105×2.6×10-3,解得n=26,即应打气26次。
8.答案: 12.5cm
9.答案:等压
解析:设注射器内的压强为P,大气压强为P0,活塞横截面积为S,
活塞移动过程中速度缓慢,认为活塞处于平衡状态,则:
PS=P0S
即P=P0
即管内气体经历了一个等压的变化过程
10.答案:注射器内封闭的空气质量不同,a、c
解析:对于气体的等温变化,即验证PV=常数,在温度相同的情况下,其中的常数还与封闭的气体的质量有关的,质量不同计算出的常数也就不同.
当封闭的气体质量一定时,为了减小误差,可以选择截面积小的注射器,此时气体的长度较大,可以减小读数时的误差,实验中需要的拉力不会很大,选用量程为10N的弹簧秤,同样也可以减小读数时的误差.。