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文檔簡介
第八章氣體2氣體的等容變化和等壓變化A級抓基礎1.貯氣罐內的某種氣體,在密封的條件下,溫度從13℃上升到52℃A.升高為原來的4倍 B.降低為原來的eq\f(1,4)C.降低為原來的eq\f(22,25) D.升高為原來的eq\f(25,22)解析:氣體體積不變,由查理定律eq\f(p1,p2)=eq\f(T1,T2)得eq\f(p2,p1)=eq\f(T2,T1)=eq\f(273+52,273+13)=eq\f(25,22),故D對.答案:D2.(多選)一定質量的理想氣體在等壓變化中體積增大了eq\f(1,2),若氣體原來溫度是27℃,則溫度的變化是()A.升高到450K B.升高了150C.升高到40.5℃ D.升高到解析:氣體做等壓變化,由蓋-呂薩克定律eq\f(V1,V2)=eq\f(T1,T2)得eq\f(V1,V1+\f(1,2)V1)=eq\f(273+27,T2),T2=450K,ΔT=(450-300)K=150K=150℃,故A、B對.答案:AB3.一端封閉的均勻玻璃管,開口向上豎直放置,管中有兩段水銀柱封閉了兩段空氣柱,開始時V1=2V2.現將玻璃管緩慢地均勻加熱,下列說法中正確的是()A.加熱過程中,始終有V1′=2V2′B.加熱后V1′>2V2′C.加熱后V1′<2V2′D.條件不足,無法判斷解析:加熱前后,上段氣體的壓強保持p0+ρgh1不變,下段氣體的壓強保持p0+ρgh1+ρgh2不變,整個過程為等壓變化,根據蓋-呂薩克定律得eq\f(V1,T)=eq\f(V1′,T′),eq\f(V2,T)=eq\f(V2′,T′),所以eq\f(V1′,V2′)=eq\f(V1,V2)=eq\f(2,1),即V1′=2V2′,故A正確.答案:A4.(多選)一定質量的某種氣體自狀態A經狀態C變化到狀態B,這一過程在V-T圖上的表示如圖所示,則()A.在過程AC中,氣體的壓強不斷變大B.在過程CB中,氣體的壓強不斷變小C.在狀態A時,氣體的壓強最大D.在狀態B時,氣體的壓強最大解析:氣體在過程AC中發生等溫變化,由pV=C可知,體積減小,壓強增大,故A正確.在CB變化過程中,氣體的體積不發生變化,即為等容變化,由eq\f(p,T)=C可知,溫度升高,壓強增大,故B錯誤.綜上所述,在ACB過程中氣體的壓強始終增大,所以氣體在狀態B時的壓強最大,故C錯誤,D正確.答案:AD5.如圖為mol的某種氣體的壓強和溫度關系的p-t圖線,p0表示1個標準大氣壓,則在狀態B時氣體的體積為()A.5.6L B.3.2LC.1.2L D.8.4L解析:此氣體在0℃時,壓強為標準大氣壓,所以它的體積應為×0.3L=6.72L.根據圖線所示,從p0到A狀態,氣體是等容變化,A狀態的體積為6.72L,溫度為(127+273)K=400K.從A狀態到B狀態為等壓變化,B狀態的溫度為(227+273)K=500K,根據蓋-呂薩克定律eq\f(VA,TA)=eq\f(VB,TB),得VB=eq\f(VATB,TA)=eq\f×500,400)L=8.4L.答案:D6.用易拉罐盛裝碳酸飲料非常衛生和方便,但如果劇烈碰撞或嚴重受熱會導致爆炸.我們通常用的可樂易拉罐容積V=355mL.假設在室溫(17℃)罐內裝有的飲料,剩余空間充滿CO2氣體,氣體壓強為1atm.若易拉罐承受的壓強為atm,解析:取CO2氣體為研究對象,則:初態:p1=1atm,T1=(273+17)K=290K.末態:p2=atm,T2=未知量.氣體發生等容變化,由查理定律eq\f(p2,p1)=eq\f(T2,T1)得:T2=eq\f(p2,p1)T1=eq\f×290,1)K=348K,t=(348-273)℃=75℃答案:75B級提能力7.一個密封的鋼管內裝有空氣,在溫度為20℃時,壓強為1atm,若溫度上升到80℃A.4atm\f(1,4)atmC.atm\f(5,6)atm解析:由eq\f(p1,p2)=eq\f(T1,T2)得:eq\f(1,p2)=eq\f(273+20,273+80),p2≈atm.答案:C8.(多選)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()A.彎管左管內、外水銀面的高度差為hB.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,則右管內的水銀柱沿管壁上升D.若環境溫度升高,則右管內的水銀柱沿管壁上升解析:被封閉氣體的壓強按右邊計算為p=p0+ph,按左邊算也為p=p0+ph,故左管內、外水銀面的高度差為h,A正確;氣體的壓強不變,溫度不變,故體積不變,B、C均錯;壓強不變,溫度升高,體積增大,右管中水銀柱沿管壁上升,D正確.答案:AD9.(多選)如圖所示,一定質量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U形玻璃管內,右管上端開口且足夠長,右管內水銀面比左管內水銀面高h,能使h變大的原因是()A.環境溫度升高B.大氣壓強升高C.沿管壁向右管內加水銀D.U形玻璃管自由下落解析:對左管被封氣體:p=p0+ph,由eq\f(pV,T)=k,可知當溫度T升高,大氣壓p0不變時,h增加,故A正確;大氣壓升高,h減小,B錯;向右管加水銀時,由溫度T不變,p0不變,V變小,p增大,即h變大,C正確;U形管自由下落,水銀完全失重,氣體體積增加,h變大,D正確.答案:ACD10.如圖所示,上端開口的圓柱形氣缸豎直放置,截面積為5×10-3m2,一定質量的氣體被質量為2.0kg的光滑活塞封閉在氣缸內,其壓強為________Pa(大氣壓強取×105Pa,g取10m/s2).若從初溫27℃開始加熱氣體,使活塞離氣缸底部的高度由0.50m緩慢地變為解析:p1=eq\f(F,S)=eq\f(mg,S)=eq\f(2×10,5×10-3)Pa=×105Pa,所以p=p1+p0=×105Pa+×105Pa=×105Pa,由蓋—呂薩克定律得eq\f(V1,T1)=eq\f(V2,T2),即eq\f,273+27)=eq\f,273+t),所以t=33℃.答案:×1053311.如圖所示,一端開口的鋼制圓筒,在開口端上面放一活塞.活塞與筒壁間的摩擦及活塞的重力不計,現將其開口端向下,豎直緩慢地放入7℃的水中,在筒底與水面相平時,恰好靜止在水中,這時筒內氣柱長為14cm,當水溫升高到27℃時解析:設筒底露出水面的高度為h.當t1=7℃時,H1=14cm,當t2=27℃時,H2=(14+h)cm,由等壓變化規律eq\f(H1S,T1)=eq\f(H2S,T2),得eq\f(14,280)=eq\f(14+h,300),解得h=1cm,也就是鋼筒露出水面的高度為1cm.答案:112.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=×105Pa為大氣壓強),溫度為300K.現緩慢加熱氣缸內氣體,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.g取10m(1)活塞的質量;(2)物體A的體積.解析:(1)設物體A的體積為ΔV.T1=300K,p1=×105Pa,V1=60×40-ΔV,T2=330K,p2=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1×105+\f(mg,40
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