气体的等温变化

1、气体的等温变化封闭气体压强的计算1.活塞模型如图1所示是最常见的封闭气体的两种方式.图1对“活塞模型”类求压强的问题，其基本的方法就是先对活塞进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程.图甲中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0.由于活塞处于平衡状态，所以p0SmgpS.则气体的压强为pp0.图乙中的液柱也可以看成一“活塞”，由于液柱处于平衡状态，所以pSmgp0S.则气体压强为pp0p0gh.1、如图4中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下.两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，

2、大气压强为p0，重力加速度为g，求封闭气体A、B的压强各多大？2、汽缸的横截面积为S，质量为m的梯形活塞上面是水平的，下面与右侧竖直方向的夹角为，如图3所示，当活塞上放质量为M的重物时处于静止状态.设外部大气压强为p0，若活塞与缸壁之间无摩擦.重力加速度为g，求汽缸中气体的压强.2.连通器模型如图2所示，U形管竖直放置.根据帕斯卡定律可知，同一液体中的相同高度处压强一定相等，所以气体B和A的压强关系可由图中虚线所示的等高线联系起来.则有pBgh2pA.而pAp0gh1，所以气体B的压强为pBp0g(h1h2).1、若已知大气压强为p0，图5中各装置均处于静止状态，液体密度均为，重力加速度为g，

3、求各被封闭气体的压强.2、竖直平面内有如图6所示的均匀玻璃管，内用两段水银柱封闭两段空气柱a、b，各段水银柱高度如图所示，大气压强为p0，重力加速度为g，求空气柱a、b的压强各多大.玻意耳定律的理解及应用应用玻意耳定律的思路与方法(1)选取一定质量、温度不变的气体为研究对象，确定研究对象的始末两个状态。(2)表示或计算出初态压强p1、体积V1；末态压强p2、体积V2，对未知量用字母表示。(3)根据玻意耳定律列方程p1V1p2V2，并代入数值求解。(4)有时要检验结果是否符合实际，对不符合实际的结果要删去。1、如图6所示，一根一端封闭的粗细均匀的细玻璃管，有一段h19 cm的水银柱将一部分空气封

4、闭在细玻璃管里当玻璃管开口向上竖直放置时(如图甲)，管内空气柱长L115 cm，当时的大气压强p076 cmHg.那么，当玻璃管开口向下竖直放置时(如图乙，水银没有流出)，管内空气柱的长度是多少？2、如图7所示，一粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭长l120 cm气柱，两管中水银面等高现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h10 cm.环境温度不变，大气压强p075 cmHg，求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)3、如图818所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，筒内横截面积S0.01 m2，中间用两个活塞A与B封住一定

5、量的气体。A、B都可以无摩擦地滑动，A的质量不计，B的质量为M，并与一劲度系数k5103 N/m的弹簧相连，已知大气压强p01105 Pa，平衡时两活塞间距离为L00.6 m。现用力压A，使之缓慢向下移动一定距离后保持平衡，此时用于压A的力F500 N，求活塞A向下移动的距离。等温线的理解及应用p图像p V图像图像特点物理意义一定质量的气体，温度不变时，p与成正比，在p 图上的等温线应是过原点的直线一定质量的气体，在温度不变的情况下，p与V成反比，因此等温过程的pV图像是双曲线的一支温度高低直线的斜率为p与V的乘积，斜率越大，pV乘积越大，温度就越高，图中t2t1一定质量的气体，温度越高，气体

6、压强与体积的乘积必然越大，在p V图上的等温线就越高，图中t2t11、如图8110所示是一定质量的某种气体状态变化的p V图像，气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均速率的变化情况是()A一直保持不变B一直增大C先减小后增大D先增大后减小达标练习1、(气体压强的计算)如图9所示，竖直放置的U形管，左端开口右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封闭在管内已知水银柱a长h1为10 cm，水银柱b两个液面间的高度差h2为5 cm，大气压强为75 cmHg，求空气柱A、B的压强分别是多少？2、如图2所示，一圆筒形气缸静置于水平地面上，气缸缸套的质量为M，活塞(连同手柄)的质量为m

7、，气缸内部的横截面积为S，大气压强为p0.现用手握住活塞手柄缓慢向上提，不计气缸内气体的质量及活塞与气缸壁间的摩擦，若气缸刚提离地面时气缸内气体的压强为p，则()App0 Bpp0Cpp0 Dpp03、(多选)一定质量的气体，在温度不变的条件下，将其压强变为原来的2倍，则()A气体分子的平均动能增大B气体的密度变为原来的2倍C气体的体积变为原来的一半D气体的分子总数变为原来的2倍4、如图6所示，一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中()A从A到B的过程温度升高B从B到C的过程温度升高C从A到C的过程温度先降低再升高DA、C两点的温度相等5

8、、各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，若小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为()A球内氢气温度升高 B球内氢气压强增大C球外空气压强减小 D以上说法均不正确6、在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来,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压强减小7、.如图8所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段用水银柱h1封闭的一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列

9、分析正确的是()Ah2变长Bh2变短Ch1上升Dh1下降8、.空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L,现再充入1.0 atm的空气9.0 L。设充气过程为等温过程,空气可看作理想气体,则充气后储气罐中气体压强为()A.2.5 atmB.2.0 atmC.1.5 atmD.1.0 atm9、大气压强p01.0105 Pa.某容器的容积为20 L，装有压强为20105 Pa的气体，如果保持气体温度不变，把容器的开关打开，待气体达到新的平衡时，容器内剩下气体的质量与原来气体的质量之比为()A119 B120 C239 D11810、如图8312所示，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h.若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则h_(填变大或变小)，l_(填变大或变小)11、一个气泡从水底升到水面上时，体积增大为原来的2倍，设水的密度为1.0103 kg/m3，大气压强p01.0105 Pa，水底与水面温差不计，求水的深度(g取10 m/s2)12、如图11所示，横截面积为0.01 m2的气缸内被重力G200 N的活塞封闭了高30 cm的气体已知大气压p01.0105 Pa，现将气缸倒转竖直放置，设温度不变，求此时活塞到缸底的高度13、如图10所示，一上端开口、下端封闭的细长