第七章气体的性质

1、第七章气体的性质零-1730t(C)1、如图所示的是一定质量的理想气体的pt图像，图线BA延长线与温度t轴交点坐标为-173C,气体从状态A沿直线变化到状态B的过程中，气体体积()(A) 一定不变，(B)一定减小(C)一定增加(D)不能断定如何变化2、如图所示，一端封闭均匀的玻璃管开口向下竖直放置，已知管长Li=80cm,离管口h=35cm处有一开口可与外界连通的阀门K,K关闭时，管内有长L2=60cm的水银柱圭寸闭着一定质量的空气，水银柱下端恰好与管口平齐，现轻轻打开阀门K，使开口处与外界相通，设当时外界大气压强P0=75cmHg，当重新平衡时，试求：(1)管内剩余水银柱的长度是多少？(2)

2、封闭端空气柱的长度是多少？(1) 25cm,(2)L2=P1V1P2S=6cm,3、为了测湖水的深度，将一支短试管开口向下竖直下沉到湖底。若进入管中水柱的长度为管长的3/4，湖底水温为7C,湖面水温为27C,p°=1.0X05Pa,则湖水深约m。27.3F4、如图所示，一圆柱形容器上部圆筒较细，下部的圆筒较粗且足够长。容器的底是一可沿下圆筒无摩擦移动的活塞S,用细绳通过测力计将活塞提着，容器中盛水。开始时，水面与上圆筒的开口处在同一水平面上(如图)，在提着活塞的同时使活塞缓慢地下移。在这一过程中，测力计的读数()A. 先变小，然后变大B.先变小，然后保持不变C.先变大，然后变小D.一

3、直保持不变BB、C,最后到D状态，下列说法T(K)5、一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了(A) AtB温度升高，体积不变；(B) BtC压强不变，体积变大；(C) CtD压强变小，体积变大；(D) B点的温度最高，C点的体积最大。ac6、一足够高的直立气缸上端开口，用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为80cm的气柱，活塞的横截面积为0.01m2,活塞与气缸间的摩擦不计，气缸侧壁通过一个支口与U形管相连，支口离气缸底部的高度为70cm，支口内及U形管内的气体体积忽略不计。已知图示状态时气体的温度为7°C,U形管内水银面的高度差hi为5cm，大气压强p°=1.0x105

4、pa保持不变，水银的密度p=13.6x103kg/m3。求：(1) 活塞的重力(2) 现在活塞上添加沙粒，同时对气缸内的气体加热，始终保持活塞的高度不变，此过程缓慢进行，当气体的温度升高到37C时,形管内水银面的高度差变为多少？(3) 保持上题中的沙粒质量不变，让气缸内的气体逐渐冷却，那么当气体的温度至少降为多少时，U形管内的水银面变为一样高?G活塞3（1）P0+=p°+pgh1.G活塞=phS=13.6x103x10x0.05x0.01N=68（N）（4分）S(2) 因为活塞的位置保持不变，所以气缸内的气体作等容变化。由P0讪=P0动2可得:T1T25353h2=0.134m（3分

5、）U形管的两臂1.01013.610101013.61010h2273+7-273+37(3)气体温度下降时，气体的体积会减小，当活塞向下移动到支口下方时,均与大气相通，两侧液面变为一样高，在此之前气缸内的气体作等压变化。根据-可得:T1T38070_27337一273t?t3=-1.75C（4分）7、一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为S=2X10-3m2,竖直插入水面足够宽广的水中。管中有一个质量为m=0.4kg的密闭活塞，封闭一段长度为L°=66cm的气体，气体温度T°=300k,如图所示。开始时，活塞处于静止状态，不计活塞与管壁间的摩擦。外界大气压强P0=1

6、.0X05Pa,水的密度p=1.0X03kg/m3,g=10m/s2。试问：(1)开始时封闭气体的压强多大？(2) 现保持管内封闭气体温度不变，用竖直向上的力F缓慢地拉动活塞。当活塞上升到某一位置时停止移动，此时F=6.0N,则这时管内外水面高度差为多少？管内气柱长度多大?(3)再将活塞固定住，改变管内气体的温度，使管内外水面相平，此时气体的温度是多少？解：(1)当活塞静止时，R=P)四=1.01050.410=1.02105(Pa)(2分)S2勺0P。mg-FS5=1.0105_3210=9.9104（Pa）（2分）(2)当F=6.0N时，有管内外液面的高度差h=RB=1.°&qu

7、ot;0-誉1。4=01(m)(2分)PgI.OxIOxlO由玻意耳定律PiLiS=P2L2S5空气柱长度L2二空Li=1.02£66二68(cm)(2分)P9.9X045八(3) P3=Po=1.OXOPaL3=68+10=78cmT2=Ti(2分)由气态方程由气态方程P3L3气体温度变为T2T31.0105789.910468300=347.6(K)(2分)8、如图A、B是两个横截面积不同的竖直圆筒，其中各有一个活塞，它们距离筒底的高度均为h0=0.2m,质量分别为m1=1kg,m2=2kg,活塞下面盛有温度相同且不变的同种气体，活塞上面为真空，两个圆筒的底部是由细管相连通的。如

8、果在A活塞上面再加放一个质量为m=0.5kg的物体，稳定后两活塞的高度差为m。0.39、图中竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻活塞间封有空气，气柱长L=20cm,活塞A上方的水银深H=10cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B,使A气体A气体之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平，现使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推入细管中，求活塞B上移的距离，设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强p。相当于75cm高的水银柱产生的压强。筒中水银一半进入细筒时细筒内水银柱高为20cm,(75+10)20=(75+25)I'1'=17cm,

9、B上移距离为x=25-I'=8cm,10、如图所示，两根玻璃管均一端开口、一端封闭，管内各有一段水银柱圭寸闭着一段气体，两段水银柱的长度分别为hA、hB，两段空气柱的长度分别为La、Lb，它们的温度相同。当它们降低相同温度时，下列说法中正确的是（）A.若LA=LB,hA>hB,两管内水银柱下降量相同；B.若La=Lb,ha>hb,A管内水银柱下降量较大；C.若LAVLB,hA>hB,B管内水银柱下降量较大；D.若LA>Lb,hA=hb,B管内水银柱下降量较大。A、C11、如右下图所示，PT图中的圆为一定质量理想气体的状态变化图线，试在图线上找出气体体积最小的状态

10、A。12、一定质量的理想气体处于一平衡状态，此时其压强为Po,有人设计了四种途径,使气体经过每种途径后压强仍为P。，这四种途径中可能实现要求的途径是()A、先保持体积不变，降低压强；再保持温度不变，压缩体积B、先保持体积不变，使气体降温；再保持温度不变，让体积膨胀C、先保持温度不变，增大压强；再保持体积不变，使气体升温D、先保持温度不变，压缩气体；再保持体积不变，使气体降温ADVT图象中从A开始，沿直线经历了B13、一定质量的理想气体，其状态参量的变化在C,最后到D,下列说法中正确的是(A) LB温度升高，压强不变；(B) 4C体积不变，压强变大；(C) SD压强变大，体积变小；(D) B点的

11、温度最高，C点的压强最大。AC14、如图所示为某同学设计的一只简易温度计，图中瓶塞上表面与烧瓶瓶口齐平，一根粗细均匀、管内横截面积为S=0.6cm2、两端开口的细玻璃管插入瓶塞中，玻璃管内有一小段红色液柱封住一定质量的气体。已知瓶口下方气体的体积为60cm3。(1) 该温度计能用来测量温度的理论依据是气体的定律。若初始的环境温度是17C,水柱距瓶口10cm，则该温度计能测量的最低温度为C(结果保留到小数点后一位)。(2) 关于这只简易温度计，下列叙述正确的是()A.该温度计的刻度是均匀的。B若将红色水柱的初始位置下移，可以降低所测温度的下限。C.若换一个容积更大的烧瓶，其它条件不变，可以增大测

12、温范围。D.若换一根内径更小的玻璃管，其它条件不变，可以提高温度计的灵敏度。(3) 请指出两个影响该温度计准确性的主要因素(1) 盖吕萨克定律；一9.4C。(2)(AD)(3)大气压变化、玻璃的热胀冷缩、气体泄漏等。15、杂技演员骑独轮车表演时，车胎内的气体压强是6XI05Pa,开始时气体温度是27C,地面承受的压强为巴.表演一段时间后，由于温度变化，车胎内的气体压强变6.1>105Pa,气体温度为t2,地面承受的压强为P2忽略轮胎体积的变化和车胎与地面接触面积的变化，A.t2=27.45CBDB.t2=32CC.Pl<P2D.Pl=P216、如图所示，粗细均匀的玻璃细管上端封闭，

13、下端开口，竖直插在大而深的水银槽中，管内封闭有一定质量的空气，玻璃细管足够长，管内气柱长4cm，管内外水银面高度差为10cm.现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动。(大气压强相当于75cmHg)求：(1)若要使管内外水银面恰好相平，此时管内气柱的长度；(2)若要使管内外水银面高度差为15cm，玻璃管又应如何移动多少玻璃管内的空气作等温变化，管内水银面降到两管交接处时?gH1)S1l1=(p0-：gH2)S1I2(3分)玻璃管内的空气作等温变化，管内水银面降到两管交接处时?gH1)S1l1=(p0-：gH2)S1I2(3分)距离。(1)(P0p。p。-PgHH2:?g?gI2汀)牛35(cm)管内水银面

14、降到两管交接处时汀)牛35(cm)管内水银面降到两管交接处时(2分)(2)管内气体压强还太大，玻璃管继续上移，管内的空气作等温变化(pogH2)12S1=(pogH3)(I2S+13S2)H2=35<45(cm)(2分)i3=(Po一gH2_1辱Po-gH3S275-35=(1)32=2(cm)(2分)75-45玻璃管上移的距离X2=I3+l2+H3-(I1+H1)=2+3+45-(2+15)=33(cm)(1分)17、如图所示是a、b两部分气体的等压图象，由图示条件可知，当t=0C时的气体a的体积与气体b的体积之比Va：Vb是若-PaVa恰好等于业，则当ta=tb时，PaPb(选填“大

15、于”TaTb“等于”或“小于”)。3;小于18、如图所示的气缸B中由活塞A封闭了一定质量的理想气体。A的质量mA=i0kg，B的质量mB=20kg，A的横截面积S=50cm2，A可在B中无摩擦地滑动。(大气压P°=105Pa,g=10m/s2)(1)当B中理想气体的温度ti=127C时，A与地面接触但对地的压力为零，求此时B对地的压力N1的大小。(2) 当B中理想气体温度为t2时，B与地面接触但对地的压力为零，求此时A对地的压力N2的大小，气体温度t2是多大？解：(1)Ni=mAg+mBg=(10+20)x10N=300N”，”，”，1分(2)N2=mAg+mBg=(10+20)x1

16、0N=300N,1分mAg510X05P1=po=(10-4)Pa=0.810<Pa,=(273+127)K=400KS50xuP2=叶噌=(105+歸)Pa=1.41<Pa,共3分P1_P25555555555555555555555552分TT2p222T1=1.41055x400K=700K，”,”,0.8102分P1t2=427C,55555555555555555551分BVAB19、一定质量的理想气体，其起始状态和终了状态分别与如图所示中的A点和B点相对应，它们的体积相等，则下列过程中可能的是()A先保持压强不变升高温度，后保持温度不变增大压强B.先保持温度不变增大体积

17、，后保持压强不变升高温度C.先保持压强不变减小体积，后保持温度不变减小压强D先保持温度不变减小体积，后保持压强不变升高温度AD20、右图为一实验装置，烧瓶中密闭了一部分空气，底部与导管中有部分水，导管下部插入烧瓶底部的水中，上部水平且足够长，导管的内横截面积为1.5X10-4m2。从温度计上可读出密闭空气的温度，将烧瓶浸入水中，改变水的温度可以改变密闭气体的温度，发现水柱A端会移动。控制温度改变使水柱A端始终在导管的水平部分移动(水柱移动时烧瓶中水面变化引起的压强变化忽略不计)。一同学利用此装置研究导管水平部分水柱A端移动距离x与温度t关系，将温度为0C时A端的位置记为0，得到下表中数据：温度

18、t(C)51015202530A端到0的距离x(cm)4812.1162023.9(1)根据表格中数据画出该实验的x-t图像；(2) 根据图像得到移动距离x与热力学温度T的关系x=cm;(3) 温度t=0C时密闭气体的体积为ml。18.(1)(2) 327.6x/cm21、如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静止的倒置于竖直平面的U型玻璃管内，左管下端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h,使h变小的原因可能是(A) 环境温度升高(B) 大气压强增大(C) U型玻璃管自由下落(D) 把U型玻璃管转置开口竖直向上静置甲P1.2po1.1poPoO.9poO.9VoVo1.1Vo1.2VoV

19、乙BCD22、如图甲所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度与质量均不计，在B处设有AB限制装置，使活塞只能在B以上运动，B以下汽缸的容积为Vo,A、B之间的容积为0.2V。开始时活塞在A处，温度为87C，大气压强为po,现缓慢降低汽缸内气体的温度，直至活塞移动到A、B的正中间，然后保持温度不变，在活塞上缓慢加砂，直至活塞刚好移动到B,然后再缓慢降低汽缸内气体的温度，直到3C。求：(1) 活塞刚到达B处时的温度Tb；(2) 缸内气体最后的压强p；(3) 在图乙中画出整个过程的p-V图线。(1)先是等压过程：倉=罟(2分)，Tb=33oK,(1分)(2)再是等温过程：po1.1Vo=P1Vo(2分

20、)，P1=1.1po(1分)，再等容过程：=27o(2分)，p=o.9po(1分)(3)图略(3分)水報评23、一同学用如图所示装置研究一定质量气体的压强与体积的关系，实验过程中温度保持不变，最初，U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水，当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差，实验的部分数据记录在下表。气悴怵积800674600500术輾面高度A/cm014,025.038,045,0(1) 实验时的大气压强是多少cmHg?(2) 当U形管两边水银面的高度差为38.ocm时，烧瓶内气体的体积是多少ml?解析：(1)状态1：pp0,V,=800mL状态3：ppo25,V3=6O

21、OmLpM=P3V3=Po=75cmHg(2)状态4:p4二Po38pM=p4V4=V4=531mL24、某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击，该手表出厂时给出的参数为：27C时表内气体压强为1.0lO5Pa(常温下的大气压强值)，当内外压强差超过6.0104Pa时表盘玻璃将爆裂。当时登山运动员携带的温度计的读数是一21C，表内气体体积的变化可忽略不计。(1)通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂？(2)当时外界的大气压强为多少？解析：(1)以表内气体为研究对象，5初状态：P1=1.010Pa,T1=300K末状态：p2,T2=252KB上=p2=8.4104PaT1T2(2)如果手表