1、氣體的等容變化和等壓變化在物理學中，當需要研究三個物理量之間的關系時，往往采用“控制變量法”保持一個量不變，研究其它兩個量之間的關系，然后綜合起來得出所要研究的幾個量之間的關系。一、氣體的等容變化：1、等容變化：當體積（V）保持不變時，壓強（P）和溫度（T）之間的關系。2、查理定律：一定質量的氣體，在體積不變的情況下，溫度每升高（或降低）1C,增加（或減少）的壓強等于它0C時壓強的1/273.或一定質量的某種氣體,在體積保持不變的情況下，壓強P與熱力學溫度T成正比.3、公式：2=p=常量TT214、查理定律的微觀解釋：一定質量（m）的氣體的總分子數（N）是一定的，體積（V）保持不變時，其單位體

2、積內的分子數（n）也保持不變，當溫度（T）升高時，其分子運動的平均速率（v）也增大，則氣體壓強（P）也增大；反之當溫度（T）降低時，氣體壓強（p）也減小。這與查理定律的結論一致。二、氣體的等壓變化：1、等壓變化：當壓強（P）保持不變時，體積（V）和溫度（T）之間的關系.2、蓋呂薩克定律：一定質量的氣體，在壓強不變的情況下，溫度每升高（或降低）1C,增加（或減少）的體積等于它Oc時體積的1/273.或一定質量的某種氣體,在壓強p保持不變的情況下，體積V與熱力學溫度T成正比.3、公式：邑=Vi=常量TT214、蓋呂薩克定律的微觀解釋：一定質量（m）的理想氣體的總分子數（N）是一定的，要保持壓強（p

3、）不變，當溫度（T）升高時，全體分子運動的平均速率v會增加，那么單位體積內的分子數（n）定要減小（否則壓強不可能不變），因此氣體體積（V）定增大；反之當溫度降低時，同理可推出氣體體積一定減小三、氣態方程一定質量的理想氣體的壓強、體積的乘積與熱力學溫度的比值是一個常數=nRpVpV=nR2-2=-1TT21n為氣體的摩爾數，R為普適氣體恒量可得出圖中t可得出圖中t。二C;如果溫度能降低到t。，那么氣體的壓強將減小到pa。答：273、0025.上海黃浦區08年1月期終測評15一定質量的理想氣體在等容變化過程中測得，氣體在Oc時的壓強為P。,10C時的壓強為P10，則氣體在21C時的壓強在下述各表達

4、式中正確的是(AD)P10PA.P=P+-1110273BP-P+0-iio273PC.P=P+o1110273284D.P-P112831o033上海嘉定區2007學年上學期高三調研5、如圖所示，A端封閉有氣體的U形玻璃管倒插入水銀槽中，當溫度為I時，管中水銀面處在M處，溫度為T2時，管中水銀面處在N處，且M、N位于同一高度，若大氣壓強不變，則：(AD)A.兩次管中氣體壓強相等I時管中氣體壓強小于T2時管中氣體壓強T1T2039.08年深圳市高三年級第一次調研考試12對于一定質量的理想氣體，可能發生的過程是(C)A壓強和溫度不變，體積變大B溫度不變，壓強減少，體積減少C體積不變，溫度升高，壓

5、強增大，D壓強增大，體積增大，溫度降低047.08年福建省畢業班質檢查17如圖所示，導熱性能良好的氣缸開口向下，缸內用一活塞封閉一定質量的氣體，舌塞在氣缸內可以自由滑動且不漏氣,其下方用細繩吊著一重物，系統處于平衡狀態。現將細繩剪斷，從剪斷細繩到系統達到新的平衡狀態的過程可視為一緩慢過程，在這一過程中氣缸內（B）A氣體從外界吸熱B單位體積的氣體分子數變大C氣體分子平均速率變大D單位時間單位面積器壁上受到氣體分子撞擊的次數減少030揚州市07-08學年度第一學期期末調研試卷12.（2）（6分）在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100C的空氣，一重物用繩索經滑輪與缸中活塞相連接重物和活塞均處于平衡狀態，

6、這時活塞離缸底的高度為10cm,如果缸內空氣變為0C,問:重物是上升還是下降？這時重物將從原處移動多少厘米?（設活塞與氣缸壁間無摩擦）解:缸內氣體溫度降低壓強減小，故活塞下移，重物上升.分析可知缸內氣體作等壓變化.設活塞截面積為Scm2,氣體初態體積V=10Scm3,溫度1=373K,末態溫度T2=273K,體積設為V2二hScm3（h為活塞到缸底的距離）T可得h=7.4cm2則重物上升高度Ah=10-7.4=2.6cm024.上海市徐匯區07年第一學期期末試卷10如圖所示，一豎直放置的氣缸由兩個截面積不同的圓柱構成，各有一個活塞且用細桿相連，上、下分別封有兩部分氣體A和B，兩活塞之間是真空，

7、原來活塞恰好靜止，兩部分氣體的溫度相同，現在將兩部分氣體同時緩慢升高相同溫度，則（BC）（A）兩活塞將靜止不動（B）兩活塞將一起向上移動（C）A氣體的壓強改變量比B氣體的壓強改變量大（D）無法比較兩部分氣體的壓強改變量的大小054.08年北京市海淀區一模試卷14.如圖所示，內壁光滑的絕熱氣缸豎直立于地面上，絕熱活塞將一定質量的氣體封閉在氣缸中，活塞靜止時處于A位置。現將一重物輕輕地放在活塞上，活塞最終靜止在B位置。若除分子之間相互碰撞以外的作用力可忽略不計貝U活塞在B位置時與活塞在A位置時相比較（D）A氣體的溫度可能相同B氣體的內能可能相同C單位體積內的氣體分子數不變D單位時間內氣體分子撞擊單

8、位面積氣缸壁的次數一定增多gk004.2008年高考物理上海卷13如圖所示，兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣。則（ACD）（A）彎管左管內外水銀面的高度差為h（B）若把彎管向上移動少許，則管內氣體體積增大（C）若把彎管向下移動少許，右管內的水銀柱沿管壁上升（D）若環境溫度升高，右管內的水銀柱沿管壁上升解析：封閉氣體的壓強等于大氣壓與水銀柱產生壓強之差，故左管內外水銀面高度差也為h，A對；彎管上下移動，封閉氣體溫度和壓強不變，體積不變，B錯C對；環境溫度升高，封閉氣體體積增大，則右管內的水銀柱沿管壁上升，D對。063.上海市南匯區2008年第二次模擬考

9、試21（10分）如圖，水平放置的汽缸內壁光滑，一個不導熱的活塞將汽缸內的氣體分為A、B兩部分，兩部分氣體可以分別通過放在其中的電熱絲加熱。開始時，二?4b1二A氣體的體積是B的一半，A氣體的溫度是17C,B氣體的溫度是27C,活塞靜止。現緩慢加熱汽缸內氣體，使A、B兩部分氣體的溫度都升高10C,在此過程中活塞向哪個方向移動？某同學是這樣解答的：先設法保持AB氣體的體積不變，由于兩部分氣體原來的壓強相等，溫度每升高1C,壓強就增加原來的1/273，因此溫度都升高10C,兩邊的壓強還相等，故活塞不移動。你認為該同學的思路是否正確？如果認為正確，請列出公式加以說明；如果認為不正確，請指出錯誤之處，并

10、確定活塞的移動方向。解：該同學思路不正確。（2分）在體積不變的情況下，一定質量的理想氣體溫度每升高1C,壓強就增加0c時壓強的1/273，而現在A、B的溫度不同而壓強相等，說明0C時它們的壓強不相等，因此升高相同的溫度后，最后的壓強不等。（3分）設想先保持A、B的體積不變，當溫度分別升高10C時，對A有TA=Ta（1分）AA,T300p=Ap=p（1分）ATA290AA同理，對B有p=-BT310-Bp=p（1分）TB300B（分）B由于PA二PB，300310（1分）所以PaPb故活塞向右移動。（1分）290300按其他思路求解，也按相應步驟給分。5Vo032.上海虹口區2007學年度第一學

11、期期終教學檢測20、（10分）如圖所示，氣缸內封閉有一定質量的理想氣體，當時溫度為0C,大氣壓為1atm（設其值為105Pa）、氣缸橫截面積為500cm2，活塞重為5000N。則：（1）氣缸內氣體壓強為多少？（2）如果開始時內部被封閉氣體的總體積為Vo,汽缸上部體積為1V5Vo5050使之只能在汽缸內運動，所有摩擦不計。現在使氣缸內的氣體加熱至273C,求氣缸內氣體壓強又為多少？解：（1）由受力平衡可知：p二p+-10S5000二1.0X105+500X10-4=2.0=2.0 x105Pa3分（2）缸內氣體先做等壓變化，活塞將運動到卡環處就不再運動，設此時溫度為IV04VV04V03分TOC

12、 o 1-5 h z所以T=5T1分140接下來繼續升溫，氣缸內氣體將做等體積變化，設所求壓強為P2，故有T=乙1分p1p2T8 HYPERLINK l bookmark28 代入可得p二fp二p二3.2x105Pa2分2T1511033.上海嘉定區2007學年上學期高三調研19、（10分）如圖所示，上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置，截面積為40cm2的活塞將一定質量的氣體和一形狀不規則的固體A封閉在氣缸內。在氣缸內距缸底60cm處設有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動。開始時活塞擱在a、b上，缸內氣體的壓強為p0（p0=1.0 x105Pa為大氣壓強），溫度為300K。現緩慢加熱汽缸內氣體

13、，當溫度為330K，活塞恰好離開a、b;當溫度為360K時，活塞上升了4cm。求:（1）活塞的質量。（2）物體A的體積。解：設物體A的體積為AV,氣體的狀態參量為：丁=300K1p1=1.0 x105PaV=60 x40-AV1（1分）=330Kp二（1.0 x105+mg丿Pa（2分）V2=V2240 x10-421二360Kp二pV二64x40AV（1分）3323TOC o 1-5 h z氣體從狀態1到狀態2為等容過程：T二T2（2分）12代入數據得m=4kg（1分）VV氣體從狀態2到狀態3為等壓過程：尹=（2分）23代入數據得AV=640cm3（1分）031.上海市靜安區07-08學年第

14、一學期期末檢測20、（12分）一根兩端開口、粗細均勻的長直玻璃管橫截面積為S二2x10-3m2,豎直插入水面足夠寬廣的水中。管中有一個質量為m二0.4kg的密閉活塞，封閉一段長度為L0二66cm的氣體，氣體溫度T=300K,如圖所示。開始時，活塞處于靜止狀態，不計活塞與管壁間的摩擦。外界大氣壓強P。二1.0 x105Pa，水的密度p=1.0 x103kg/m3o試問：（1）開始時封閉氣體的壓強多大？（2）現保持管內封閉氣體溫度不變，用豎直向上的力F緩慢地拉動活塞。當活塞上升到某一位置時停止移動，此時F二6.0N，則這時管內外水面高度差為多少？管內氣柱長度多大？（3）再將活塞固定住，改變管內氣體

15、的溫度，使管內外水面相平，此時氣體的溫度是多少？解：(12分)(1)當活塞靜止時，P二P+mg二1.0 x105+0.4x10二1.02x105(Pa)(2分)i0S2x10-3(2)當F=6.0N時，有：P二P+mgF二1.0 x105+0.4x106.0二9.9x104(Pa)(2分)20S2x10-3P=P-pgh20P一P1.0 xlO59.9x104管內外液面的高度差h=o2=0.1(m)(2分)pg1.0 x103x10由玻意耳定律P1L1S=P2L2S(2分)T2=T1(2分)空氣柱長度L=PL=1.02x10 x66(2分)T2=T1(2分)2P19.9x1041(3)P3=P

16、0=1.Qx1Q5PaL3=68+10=78cm由氣態方程PLPL由氣態方程_3TT23氣體溫度變為-=鈴黑攔8x300=347.6(k)(2分)22027.鹽城市07/08學年度第一次調研考試12-2.(本題供使用選修33教材的考生作答)如圖所示的圓柱形容器內用活塞密封一定質量的氣體，已知容器橫截面積為S，活塞重為G,大氣壓強為PQ。若活塞固定，密封氣體溫度升高1C,需吸收的熱量為Q;若活塞不固定，且可無摩擦滑動，仍使密封氣體溫度升高1C,需吸收的熱量為Q2。(1)Q1和Q2哪個大些？氣體在定容下的比熱容與在定壓下的比熱容為什么會不同？(2)求在活塞可自由滑動時，密封氣體溫度升高1C，活塞上

17、升的高度h。解：設密閉氣體溫度升高1C,內能的增量為aU,則有U=Q1U=Q2+W對活塞用動能定理得：WW內+W大氣心=0大氣=-PoShW=_W內解得：Q2=U+（P0S+G）hPP1=PP1=minTT10解得：Pmin二2.01atm由此可見，質量相等的同種氣體，在定容和定壓兩種不同情況下，盡管溫度變化相同，但吸收的熱量不同，所以同種氣體在定容下的熱比容與在定壓下的熱比容不同解兩式得：Q-Q21PS+G0gk004.2008年高考物理上海卷20A（10分）汽車行駛時輪胎的胎壓太高容易造成爆胎事故，太低又會造成耗油量上升。已知某型號輪胎能在-40C-90C正常工作，為使輪胎在此溫度范圍內工

18、作時的最高胎壓不超過3.5atm,最低胎壓不低于1.6atm,那么，在t二20OC時給該輪胎充氣，充氣后的胎壓在什么范圍內比較合適（設輪胎的體積不變）解：由于輪胎容積不變，輪胎內氣體做等容變化。設在T0二293K充氣后的最小胎壓為Pmin，最大胎壓為Pmax。依題意，當人二233K時胎壓TOC o 1-5 h z0minmax1為P廣1.6atm。根據查理定律1.6P=min233293當T2二363K是胎壓為P2二3.5atm。根據查理定律PPmax203.5P=max363293解得：PmaPPmax203.5P=max363293解得：Pmax2.83atmgk013.2008年高考上海理綜卷5、溫度計是生活、生產中常用的測溫裝置。右圖為一個簡單溫度計，一根裝有一小段有色水柱的細玻璃管穿過橡皮塞插入燒瓶內