鲁科版选修33 气体实验定律 第1课时 作业.docx

气体实验定律1等温变化图象：过程类别图线特点示例等温过程pvpv=ct（其中c为恒量），即pv之积越大的等温线温度越高，线离原点越远pp=ct，斜率k=ct，即斜率越大，温度越高【典例1】如图所示，在斯特林循环中的pv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，下列说法正确的是a状态a的温度高于状态c的温度bbc过程中，单位体积的分子数目减小ccd过程中，气体分子每次与容器壁碰撞的平均冲力的平均值变小了d一个循环过程中，气体要从外界吸收一定的热量【答案】d【解析】因cd和ab都是等温线，且cd等温线的温度高于ab等温线的温度，故状态a的温度低于状态c的温度，a错误；bc过程中，气体的体积不变，故单位体积的分子数目不变，b错误；cd过程中，气体的温度不变，分子平均动能不变，平均速率不变，故气体分子每次与容器壁碰撞的平均冲力的平均值不变，c错误；一个循环过程中，从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，气体对外做功，温度不变，根据热力学第一定律可知，气体要从外界吸收一定的热量，d正确。【名师点睛】此题是对pv图线的考查；关键是理解图象的物理意义，距离原点较近的pv线对应的温度较低；气体在一个循环过程中对外做功的数值等于图线所包含的图象的面积大小。2等容变化图象：过程类别图线特点示例等容过程ptp=t，斜率k=，即斜率越大，体积越小【典例2】一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于纵轴，ab垂直于横轴，da与bc平行，则气体体积在aab过程中不断增加 bbc过程中保持不变ccd过程中不断增加 dda过程中不断增加【答案】abd【解析】 ab过程气体发生等温过程，压强减小，由玻意耳定律分析可知，气体的体积变大，故a正确。bc过程，b与绝对零度-273 连线的斜率等于c与绝对零度-273 连线的斜率，则b状态气体的体积等于c状态气体的体积，则bc过程中体积不变，故b正确。cd过程是等压变化，温度降低，由盖吕萨克定律分析可知体积减小，故c错误。过d点的斜率大于过a点的斜率，则d点的体积小于a点的体积，da过程体积增大，故d正确。【名师点睛】本题中对于等值变化，根据玻意耳定律和盖吕萨克定律分析体积的变化，而另外两个过程，抓住过绝对零度的直线表示等容变化进行分析。3等圧変化图象：过程类别图线特点示例等压过程vtv=t，斜率k=，即斜率越大，压强越小【典例3】如图为a、b两部分理想气体的vt图象，已知该两部分气体是质量相同的同种气体。下列说法正确的是a当t=273 时，a气体的体积比b的大0.2 m3b当ta=tb时，va:vb=3:1c当ta=tb时，a气体的分子密集程度大于b气体分子的密集程度da、b两部分气体都做等温变化，它们的压强之比pa:pb=1:3【答案】abd【解析】根据vt图象可知，；，当t=273 时，代入上式可得气体的体积a比b大0.4 m3，a错误；当ta=tb时，b正确；当ta=tb时，va:vb=3:1，又两部分气体是质量相同的，因此b气体的密度比a的大，c错误；根据理想气体的状态方程有，代入数据解得pa:pb=1:3，d正确。【名师点睛】本题关键抓住a、b气体是质量相同的同种气体，然后根据理想气体状态方程列式求解，要注意区分是等压变化，等容变化还是等温变化。特别注意理想气体状态方程力温度t用的是k做单位，而不是摄氏度。1如图所示，一定质量的理想气体，经过图线abca的状态变化过程，ab的延长线过o点，ca与纵轴平行。由图线可知aab过程压强不变，气体对外做功bbc过程压强增大，外界对气体做功cca过程压强不变，气体对外做功dca过程压强减小，外界对气体做功【答案】b【解析】由题图可知，ab过程，气体体积与热力学温度成正比，则气体发生等压变化，气体压强不变，体积减小，外界对气体做功，故a错误；如图作过c点的等容线，则体积相等的情况下，c的温度高，所以c的压强一定比ab的压强大，由图可知bc过程体积减小，温度升高，压强增大，外界对气体做功故b正确；由上面分析知，ca过程温度不变，气体的体积增大，压强减小，气体对外界做功，故cd错误。2封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态a变到状态d，其体积v与热力学温度t关系如图所示，该气体的摩尔质量为m，状态a的体积为v0，温度为t0，o、a、d三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为na。由状态a变到状态d过程中a气体从外界吸收热量，内能增加b气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少c气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大d气体的密度不变【答案】ab【解析】a点和d点在过原点的连线上，说明气体由a到d压强不变，体积增大，密度减小，气体对外做功，温度升高，气体的平均动能增加，内能增加，故需要吸热，故ab正确，cd错误。【名师点睛】本题考查分子动理论和vt图象的应用，要求学生知道分子动理论的内容，根据图象知道a、d两点在同一等压线上，结合分子动理论内容进行分析。3如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a。 其中，ab和cd为等温过程，bc和da为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的“卡诺循环”。 该循环过程中，下列说法正确的是aab过程中，气体对外界做功bbc过程中，气体分子的平均动能增大ccd过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多dda过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化【答案】ac【解析】ab过程中，体积增大，气体对外界做功，故a正确；bc过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，故b错误；cd过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，c正确；da过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故d错误。【名师点睛】本题考查了理想气体状态方程，要理解各过程气体的变化，知道气体的体积增大时，气体对外做功，选择相应的状态方程。4如图所示，为一定