理想气体状态方程练习题

1、理想气体状态方程练习题（一）1. 关于理想气体，下列说确的是（）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4.入几在 另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p.入 尙 下列关系正确的是（）A. pi=p2, Vt=2VafB. Pt=Pi, K=2> Ti=2T»C. pi2p2f Vi2.Kr Ti=27i D. pi=2p, «=%,

2、3. 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 的直线磁来表示，在久B、C三个状态上，气体的温度E、Ta几相比 较，大小关系为（）A. T=Ta=TcB. TATVTcC. TAT戸 TcD. TKTa=Tc3.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，右 管上端开口且足够长，右管水银面比左管水银面高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. 沿管壁向右管加水银I11-Bb.J 丄A 4弋11111Lr J 1 a tl riP1 2 3 4 5 V5432D. U形玻璃管自由下落4下图中久乃两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态,B

3、. 71=4乃D Tb=8Ta状态戏的温度为状态万的温度为由图可知（）A. 71=27；C Tb=6Ta页脚05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0C,另一个容器中气体的温度是20C 时，水银柱保持静止。如果使两容器中气体的温度都升髙10-C,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 艘位于水面下200m深处的潜水艇，艇上有一个容积为的贮气筒，筒贮有压缩空气, 将筒一部分空气压入水箱（水箱有排水孔和海水相连），排出海水ioF,此时筒剩余气体的 压强是95atm。设在排水过程中温度不变

4、，求贮气钢筒里原来压缩空气的压强。（计算时可取 atni = 10、Pa,海水密度p = W'kg/= 0m/s2）页脚7如图所示，用销钉将活塞固定，A. B两部分体积比为2 ： 1,开始时，A中温度为127-C, 压强为1.8 atm, B中温度为279,压强为1.2atm.将销钉拔掉，活塞在筒无摩擦滑动，且不 漏气，最后温度均为27-C,活塞停止，求气体的压强.&如图所示，水平放置的密封气缸的活塞被很细的弹簧拉住，气缸密封一定质量的气体.当缸气体温度为279,弹簧的长度为30cm时，气缸气体压强为缸外大气压的1. 2倍.当缸气体温度升高到1279时，弹簧的长度为36cm.求

5、弹簧的原长？（不计活塞与缸壁的摩擦）9 一足够高的壁光滑的导热气缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞 封闭了一定质量的理想气体，如图所示。开始时气体的体积为2.0X10 W,现缓慢地在活塞 上倒上一定量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半，然后将气缸移出水 槽，缓慢加热，使气体温度变为136.5°C.（大气压强为1.0X105Pa）（1）求气缸气体最终的体积；（2）在图上画出整个过程中气缸气体的状态变化（请用箭头在图线上标出状态变化的方p/lOTa3.0 -p-：'T7'T2。十+H1II：!10 -°1.02.03.0 v/

6、io-3n?10如下图所示，一圆柱形气缸直立在水平地面上，有质量不计的可上下移动的活塞， 在距缸底高为2Ho的缸口处有固定的卡环；使活塞不会从气缸中顶出，气缸壁和活塞都是不导 热的，它们之间没有摩擦.活塞下方距缸底高为Ho处还有一固定的可导热的隔板，将容器分为 A、B两部分，A、B中各封闭同种的理想气体，开始时A、B中气体的温度均为279,压强等 于外界大气压强P”活塞距气缸底的高度为1.6Ho,现通过B中的电热丝缓慢加热，试求：（1）当B中气体的压强为1. 5Po时，活塞距缸底的高度是多少?（2）当A中气体的压强为1.5P。时，B中气体的温度是多少？理想气体状态方程练习题（二）1一定质量的理

7、想气体，现要使它的压强经过状态变化后回到初始状态的压强,那么使用下列哪些过程可以实现a）先将气体等温膨胀，再将气体等容降温b）先将气体等温压缩，再将气体等容降温c）先将气体等容升温，再将气体等温膨胀d）先将气体等容降温，再将气体等温压缩2如图，一定嵐的理想气体从状态d沿宜线变化到状态 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 3如图所示为一定质量的理想气体的P-V图线，其中AC为一段双曲线.根据图线分析并 计算（1）气体状态从从BY,从CA各是什么变化过程.（2）若tA=527C,那么出为多少？并画出P-T图.ho op -B -M 二4如图所示，这是一种气

8、体温度计的示意图，测温泡B存储有一定 气体，经毛细管与水银压强计的左臂M相连，测温时，使测温泡与 待测系统做热接触.上下移动压强计的右臂M1 ,使左臂中的水银 面在不同温度下始终固定在同一位置O处，以保持气体的体积不 变.已知在标准状态下大气压强为pO,左、右臂水银面的高度差为 加），实际测温时，大气压强为刃，左、右臂水银面的高度差为力1, 页脚试用上述物理量推导所测摄氏温度t的表达式。(压强单位都是cmHg)5. 一端开口的U形管由水银柱封有一段空气柱，大气压强为76cmHg,当气 体温度为27C时空气柱长为8cm,开口端水银面比封闭端水银面低2cm,如下图 所示，求：(1) 当气体温度上升

9、到多少9时，空气柱长为10cm?(2) 若保持温度为27C不变，在开口端加入多长的水银柱能使空气柱长为 6cm?6如图所示，径均匀的U型细玻璃管一端开口，竖直放置，开口端与一个容积很大的贮 气缸B连通，封闭端由水银封闭一段空气A,已知-23乜时空气柱A长62cm,右管水银面比左 管水银面低40cm,当气温上升到279时，水银面高度差变化4cm, B贮气缸左侧连接的细管 的体积变化不计.(1) 试论证当气温上升到279时，水银面高度差是增大4cm还是 减小4cn?(2) 求-239时贮气缸B中气体的压强.7如图，一根粗细均匀、壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔.管下部被活塞

10、封住一定量的气体（可视为理想气体），气体温度为Ti.开始时，将活塞上方的气 体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到加时，活塞下方气体的体积为匕，活塞上方玻 璃管的容积为2.6Vlo活塞因重力而产生的压强为0.5加。继续将活塞上方抽成真空并” 密封.整个抽气过程中管气体温度始终保持不变.然后将密封的气体缓慢加热.求： 活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度； 当气体温度达到1.8T1时气体的压强.338 水银气压计中混进了空气，因而在27-C,外界大气压为758mmHg柱时，这个水银气压 计的读数为738mniHgft,此时管中水银面距管顶80mm,当温度降至39时，这个气压计的 读数为743minHg柱，

11、求此时的实际大气压值 为多少mmH柱？9 (2012 全国新课标)如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A. B和C浸泡在温度均为0。C的水槽中，B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A为真空，B和C都充有 气体。U形管左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S,整个系统稳定后，U形管左右水银 柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。(1) 求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位)；(2) 将右侧水槽的水从0° C加热到一定温度时，U形管左右水银柱高度差又为60mm,求加热后右侧水槽的水温。页脚10如图所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为S=0.()lm2,可在

12、气缸无縻擦滑动。气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，气缸封闭了一段高 为80cm的气柱(I：形管的气体体积不计)。此时缸气体温度为7C, U形管水银面高度差加=5cm。已知大气压强po=l.OxlO5Pa,水银 的密度/? = 13.6x10'kg/ni3,重力加速度£取10m/s2。求活塞的质量人 若对气缸缓慢加热的同时，在活塞上缓慢添加沙粒，可保持活塞的高度不变。当缸气体温 度升高到379时，求U形管水银面的高度差为多少?理想气体状态方程练习题（三）选做题1 （10分）（2013四校联考）我国陆地面积Z960万平方千米，若地面大气压几=1. 0X10*Pa,地面

13、附近重力加速度g取10 m/sa,试估算： 地面附近温度为270 K的1 空气，在温度为300 K时的体积。 我国陆地上空空气的总质量皿;2. 一个质量可不计的活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立筒形气缸，活塞 上堆放着铁砂，如图所示，最初活塞搁置在气缸壁的卡环上，气体柱的高度为血，压强等于 大气压强P。，现对气体缓慢加热，当气体温度升高了T=60K时，活塞（及铁砂）开始离开卡环 而上升，继续加热直到气柱高度为HfI. 5Ho.此后在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂，直 到铁砂全部取走时,气柱高度变为Hl. 8H0.求此时气体的温度.（不计活塞与气缸之间的摩擦）3 气缸竖宜放置，截面积

14、S=50cm2,质量w=10kg的活塞将一定质量的气体封闭在缸，气 体柱长/gl5cni,活塞用销子销住，缸气体的压强P=2.4xlOTa,温度1779。现拔去活塞销s (不漏气)，不计活塞与气缸壁的摩擦。当活塞速度达到最大时，缸气体的温度为57C,外 界大气压为1.0xl0sPao求：(1) 此时气体柱的长度爪(2) 如活塞达到最大速度%=3m/s,则缸气体对活塞做的功。4如图所示，在水平放置壁光滑，截面积不等的气缸里，活塞A的截面积5A=10cm2,活塞 B的截面积SB=：20cni2。两活塞用质量不计的细绳连接，活塞A还通过细绳、定滑轮与质量为 lkg的重物C相连，在缸气温tx=221&

15、#176; C时，两活塞保持静止，此时两活塞离开气缸接缝处距 离都是L=10cm,大气压强Po=l.OxlO5Pa保持不变，试求：(1)此时气缸被封闭气体的压强；(2)在温度由"缓慢下降到(汚23C过程中，气缸活塞A、B移动情况。(3)当活塞A、B间细绳拉力为零时，气缸气体的温度。5.如图所示，固定的绝热气缸有一质量为"的"T”型绝热活塞(体积可忽略)，距气缸 底部A,处连接一 U形管(管气体的体积忽略不计)。初始时，封闭气体温度为盘，活塞距离气 缸底部为1. 5Ao,两边水银柱存在高度差。已知水银的密度为Q,大气压强为卩，气缸横截面 积为s,活塞竖直部分长为1.

16、2A>,重力加速度为©试问：(1) 初始时，水银柱两液面高度差多大？(2) 缓慢降低气体温度，两水银面相平时温度是多少？12九6如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg,横截面积50cm厚度leg气缸全 长21cm,大气压强为1 X10*Pa,当温度为7*C时，活塞封闭的气柱长10cm,若将气缸倒过来 放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/sa,不计活塞与气缸之间 的摩擦，保留三位有效数字。 将气缸倒过来放置，若温度上升到27-C,求此时气柱的长度。 气缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台, 求此时气体的温度。7 （1998年

17、全国高考题）如图19一2所示，活塞把密闭气缸分成左、右两个气室，每室各与U 形管压强计的一臂相连,压强计的两壁截面处处相同,U形管盛有密度为Q = 7.5 x 10叹g / m3 的液体。开始时左、右两气室的体积都为Vo=1.2x10-2M3,气压都为几=4.0x10'%, 且液体的液面处在同一高度，如图19一2所示，现缓慢向左推进活塞，直到液体在U形管中 的高度差h=40cm,求此时左、右气室的体积«、岭，假定两气室的温度保持不变，计算时 可以不计U形管和连接管道中气体的体积，glO/n/52.图19 28 1999年全国高考题)如图19-3,气缸由两个截面不同的圆筒连接而

18、成，活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动，A. B的质量分别为加4 = 12Rg, mH = 8.0kg, SA = 4.0 X 10m .横截|I面积分别为=2.0xl03“2, 一定质量的理想气=体被封闭在两活塞之间，活塞外侧大气压强BrPo = 1 .Ox 10、Pa o(1) 气缸水平放置达到如图19-3甲所示的平衡状态，求气体的压强。(2) 已知此时气体的体积V, =2.0xl0-2/n图 19-3乙现保持温度不变，将气缸竖直放置，达到平衡后如甲 图19-3乙所示。与图19-3甲相比，活塞在气缸 移动的距离1为多少？取重力加速度g = i0m/s9如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长h=66cm的水银柱，中间封有长 /2=6.6cm的空气柱，上部有长；3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压 强p0=76cniHg0如果使玻璃管绕最低端O点在竖宜平面顺时针缓慢地转动，封入的气体可视 为理想气体，在转动过程中没有发生漏气，且温度始终保持不变。（1）当管子转过90。到水平位置时，求管中空气柱的长度；（2）为求管子转过180。开