物理选修3-382精炼

1、第八章 气体 8.2 气体的等容变化和等压变化【知识梳理】一、气体的等容变化1、在国际单位制中，用热力学温标表示的温度，叫做 温度。用符号 表示，它的单位是 ，简称 ，符号是 。 热力学温度与摄氏温度的数量关系是：T= t+ 。2、查理定律的内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强P与热力学温度T成 比。OPTV1V2V33、气体在体积不变的情况下，发生的状态变化过程叫做 过程。表示该过程的PT图象称为 。一定质量的气体的等容线是 线。一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如图所示，其体积的大小关系是 。二、气体的等压变化OVTP1P2P3 1、盖吕萨克定律内容：一定质量的某种气

2、体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度T成 比。2、公式： 、 、 。3、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程， 叫做 过程，表示变化过程的VT图象称为 。一定质量的某种气体的等压线是 线。图中是一定质量的某种气体在不同压强下的几条等压线，其压强的大小关系是 。三、等容线与等容线：1、等容线：（1）等容线：一定质量的气体在等容变化过程中，压强P与热力学温度T成正比关系，在pT直角坐标系中的图象叫等容线（2）一定质量的气体的pT图线其延长线过原点，斜率反映体积的大小等容线的物理意义：_2、等容线：（1）定义：一定质量的气体在等压变化过程中，体积V与热力学温度T成正比关系，在VT直角坐标

3、系中的图象叫等压线（2）一定质量的气体的VT图线其延长线过原点等压线的物理意义：_【同步精炼】一单项选择题1对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是()A气体的摄氏温度升高到原来的二倍B气体的热力学温度升高到原来的二倍C气体的摄氏温度降为原来的一半D气体的热力学温度降为原来的一半2一定质量的气体，在体积不变时，温度由50 加热到100 ，气体的压强变化情况是()A气体压强是原来的2倍B气体压强比原来增加了 倍C气体压强是原来的3倍D气体压强比原来增加了 倍3对于一定质量的气体，以下说法正确的是()A气体做等容变化时，气体的压强和温度成正比B气体做等容变化时

4、，温度升高1 ，增加的压强是原来压强的1/273C气体做等容变化时，气体压强的变化量与温度的变化量成正比D由查理定律可知，在等容变化中，气体温度从t1升高到t2时，气体压强由p1增加到p2，且p2p11(t2t1)/2734. 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，且左边气体温度比右边高，如图所示，将玻璃管温度均匀升高相同温度的过程中，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5一定质量的气体，压强保持不变，下列过程可以实现的是()A温度升高，体积增大 B温度升高，体积减小C温度不变，体积增大 D温度不变，体积减小6一定质量的气

5、体保持压强不变，它从0升到5的体积增量为V1；从10升到15的体积增量为V2，则()AV1V2 BV1>V2 CV1<V2 D无法确定7一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了1/2，若气体原来温度为27 ，则温度的变化是()A升高了450 K B升高了150 C升高了10.5 D升高了450 二. 多项选择题8. 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（ ）PTOPTOPTOPOt/0C-273A B C D9.如图所示，一小段水银封闭了一段空气，玻璃管竖直静放在室内。下列说法正确的是()A现发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这表明气温一定上升了B若外界大气压强不变，现

6、发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这表明气温上升了C若发现水银柱缓慢下降一小段距离，这可能是外界的气温下降所至D若把管子转至水平状态，稳定后水银未流出，此时管中空气的体积将大于原来竖直状态的体积10如图所示，是一定质量的理想气体三种升温过程，那么，以下四种解释中，哪些是正确的()Aad的过程气体体积增加 Bbd的过程气体体积不变C .cd的过程气体体积增加 D. ad的过程气体体积减小11.将质量相同的同种气体A、B分别密封在体积不同的两容器中，保持两部分气体体积不变，A、B两部分气体压强温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是A. A部分气体的体积比B部分小 B. A、B直线延长线将相交于t轴

7、上的同一点C. A、B气体温度改变量相同时，压强改变量也相同D. A、B气体温度改变量相同时，A部分气体压强改变量较大12. 如图所示，实线表示一定质量的理想气体状态变化的pT图像，变化过程如图中箭头所示，则下列说法中正确的是()Aab过程中气体内能增加，密度不变Bbc过程中气体内能增加，密度也增大Ccd过程中，分子平均动能不变，密度减小Dda过程中，气体内能增加，密度不变三非选择题13.（2012上海）右图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被封闭于烧瓶

8、内。开始时，B、C内的水银面等高。（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管_（填“向上”或“向下”）移动，直至_。（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的温度，用Dh表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是（）14如图，活塞可上下无摩擦地滑动，外界大气压不变，容器内气体温度为27，温度缓慢升到127，则容器内气体体积变为原来的_倍15如图所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞的厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，A左侧气缸的容积为V0，A、B之间容积为0.1V0，开始时活塞在A处，缸内气体压强为0.9p0(p0为大气压强)，

9、温度为297K，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B。求：(1)活塞移动到B时，缸内气体温度TB；(2)画出整个过程的pV图线；16体积为V100 cm3的空心球带有一根有刻度的均匀玻璃长管，管上共有N101个刻度线，设长管与球连接处为第一个刻度线，以后顺次往上排列，相邻两刻度间管的容积为0.2 cm3，水银液滴将球内空气与大气隔开，如图2323所示，当温度t5 时，水银液滴底端在刻度为n20的地方，在此大气压下，求其测量温度的范围(不计玻璃管的热膨胀)【探索创新】16、容积为2L的烧瓶，在压强为1.0×105Pa时，用塞子塞住，此时温度为27，当把它加热到127时，塞子被打开了，

10、稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27，求：（1） 塞子打开前的最大压强（2） 27时剩余空气的压强【高考链接】abOVT（2011年高考·上海卷）如图所示，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强A逐渐增大 B逐渐减小 C始终不变 D先增大后减小8.2 答案知识梳理一1 热力学 T 开尔文 开 K T= t+273K 2.正比 3.等容 等容线 是一条通过原点的直线 V1<V2<V3二1 正比 2 3.等压 等压 P1<P2<P3 三 1（2） 图象上每一点表示气体一个确定的状态。同一等容线上，各气体的体积相同不同体积

11、下的等温线，斜率越大，体积越小（见图8.21）2（2） 图象上每一点表示气体一个确定的状态。同一等压线上，各气体的压强相同不同压强下的等压线，斜率越大，压强越小（见图8.22）一 .单项选择题1 答案B解析：一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比， 即，得T22T1，B正确。2.答案：D解析：选D.根据查理定律得，p2p1p1，即压强变为原来的 倍p2p1p1p1，气体压强比原来增加了 倍，所以正确答案为D.3.答案C解析：选C.一定质量的气体的等容变化，气体的压强是跟热力学温度成正比，跟摄氏温度不是成正比关系，A项错误；根据公式pp0(1)，其中p0是0 时的压强，B项错；气体压强

12、的变化量，总是跟变化的温度成正比，无论是摄氏温度，还是热力学温度，C项正确；根据公式pp0(1)，得D项也是错误的4.答案 B解析：设水银柱不移动，两边气体做等容变化，设温度升高T，对左边气体有：p/T1p左/(T1T)，对右边气体有：p/T2p右/(T2T)，由于T1T2，p左p右，故向左移动5.答案A解析：.一定质量的理想气体，压强保持不变时，其热力学温度和体积成正比，则温度升高，体积增大；温度降低，体积减小；温度不变，体积也不发生变化故A正确6. 答案：A解析：由盖·吕萨克定律可知V1V2，A正确。7. 答案 B解析：气体做等压变化故符合盖吕萨克定律，由公式得：T2T1

13、5;300 K450 K故TT2T1150 K即温度升高了150 K，B正确二、多项选择题8.答案CD9. 答案：BCD解析：若水银柱上移，表示气体体积增大，可能的原因是外界压强减小而温度没变，也可能是压强没变而气温升高，A错，B对，同理水银柱下降可能是气温下降或外界压强变大所致，C对，管子置于水平时，压强减小，体积增大，D对。10 答案：AB解析：在pT图上的等容线的延长线是过原点的直线，且体积越大，直线的斜率越小。由此可见，a状态对应体积最小，c状态对应体积最大。所以选项A、B是正确的。11.答案：ABD12.答案AC解析：选AC.理想气体没有分子势能，因此只要温度升高，内能就增加，因此a

14、b、bc过程内能增加，cd过程内能不变，da过程内能减小，由于ab过程体积不变，故气体密度不变，A、C对；bc过程体积增大，密度减小，B错；cd过程体积增大，密度减小，da过程，体积减小，密度增大，D错；只有A、C对三、非选择题. 13.【考点】本题考查“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验【解析】（1）气体温度升高，封闭气体压强变大，为使封闭气体压强不变，应将C管向下移动，直至B、C两管内水银面等高。（2由于气体压强不变，则，故有为定值，故选项A正确。【答案】（1）向下，B、C两管内水银面等高；（2）A14.15. 答案：(1)363K(2)如图所示解析：(1)

15、活塞由A移动到B的过程中，先做等容变化，后做等压变化。由气态方程得解得TB363K。(2)如上图所示16.解析：测量温度的范围应该为：气体的体积从V1100 cm3等压变化到V2100 cm3100×0.2 cm3120 cm3，这个范围所对应的气体温度T1T2之间，根据题意当T0273 K5 K278 K时，气体的体积V0(10020×0.2) cm3104 cm3根据盖吕萨克定律有：，得T1 K267.3 K根据得，T2 K320.8 K因t1T12735.7 ，t2T227347.8 ，所以利用该装置能测量温度的范围是5.747.8 .答案：5.747.8 【探索创新】 【解析】塞子打开前，瓶内气体的状态变化为等容变化。塞子打开后，瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利用查理定律求解。（1）塞子打开前：选瓶中气体为研究对象， 初态：p1=1.0×105Pa，T1=273+27=300K 末态：p2=？，T2=273+127=400K 由查理定律可得：p2=T2/T1 ×p1=400/300 ×