1、课时分层作业(六)气体的等压变化和等容变化(建议用时：25分钟)考点一气体的等压变化1(多选)对于一定质量的气体，在压强不变时，体积增大到原来的两倍，则正确说法是()A气体的摄氏温度升高到原来的两倍B气体的热力学温度升高到原来的两倍C温度每升高1 K体积增加是原来的D体积的变化量与温度的变化量成正比BD由盖吕萨克定律可知A错误，B正确；温度每升高1 即1 K，体积增加是0 体积的，C错误；由盖吕萨克定律的变形式可知D正确。2如图所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在
2、此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是()ABCDD由于密闭气体与外界温度相同，保持不变，是等温变化，图像A表示等容过程，A错误；B表示等压变化，B错误；C表示温度发生变化，C错误；D表示等温变化，D正确。考点二气体的等容变化3(多选)一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化的说法正确的是()A温度每升高1 ，压强的增量是原来压强的B温度每升高1 ，压强的增量是0 时压强的C气体的压强和热力学温度成正比D气体的压强和摄氏温度成正比BC根据查理定律pCT，知C正确；将T(273t)K代入得pC(273t)，升高1 时的压强为p1
3、C(274t)，所以pC，B正确。4民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上。对其原因下列说法中正确的是()A当火罐内的气体温度不变时，体积减小，压强增大B当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小C当火罐内的气体压强不变时，温度降低，体积减小D当火罐内的气体质量不变时，压强增大，体积减小B纸片燃烧时，罐内气体的温度升高，将罐压在皮肤上后，封闭气体的体积不再改变，温度降低时，由pT知封闭气体压强减小，在外界大气压作用下罐紧紧“吸”在皮肤上，选项B正确。考点三理想气体的状态方程5(多选)一定质量
4、的理想气体，初始状态为p、V、T，经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中不可实现的是()A先等温膨胀，再等容降温B先等温压缩，再等容降温C先等容升温，再等温压缩D先等容降温，再等温压缩AC根据理想气体的状态方程C，若经过等温膨胀，则T不变，V增加，p减小，再等容降温，则V不变，T降低，p减小，最后压强p肯定不是原来的值，A不可实现；同理可以确定C也不可实现。故A、C正确。6(多选)如图为一定质量的理想气体两次不同体积下的等容变化图线，有关说法正确的是()Aa点对应的气体分子的数密度大于b点对应的气体分子的数密度Ba点对应的气体状态其体积等于b点对应的气体体积C由状态a沿直线ab到状态b
5、，气体经历的是等容过程D由状态a沿直线ab到状态b，气体经历的是等温过程AD由C，a点对应的气体状态其体积小于b点对应的气体体积，故a点对应的气体分子的数密度大于b点对应的气体分子的数密度，故A正确，B错误；由状态a沿直线ab到状态b，气体经历的是等温过程，故C错误，D正确。7(多选)关于理想气体的状态变化，下列说法中正确的是()A一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100 上升到200 时，其体积增大为原来的2倍B一定质量的气体由状态1变化到状态2时，一定满足方程C一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，可能是压强减半，热力学温度加倍D一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍，可能是体积加倍
6、，热力学温度减半BC一定质量的理想气体压强不变，体积与热力学温度成正比。温度由100 上升到200 时，体积增大为原来的1.27倍，A错误；理想气体状态方程成立的条件为质量不变，B正确；由理想气体状态方程C，C正确，D错误。考点四气体实验定律的微观解释8如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行纵轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程的下列说法正确的是()A气体的温度不变B气体的内能增加C气体的分子平均速率减小D气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变B从pV图像中的AB图线看。气体状态由A变到B为等容升压，根据查理定律，一定质量的气体。当体积不变时，压强跟热力学温度成正比，所以压
7、强增大，温度升高，A错误；一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，所以气体的温度升高，内能增加，B正确；气体的温度升高，分子平均速率增大，C错误；气体压强增大，则气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数增加，D错误。9.如图所示，绝热汽缸A与导热汽缸B横截面积相同，均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦。两汽缸内都装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0，缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强变为原来的1.2倍，设环境温度始终保持不变，求汽缸A中气体的体积VA和温度TA。解析设初态压强为p0，膨胀后A、B压强相等，均为1.2p0。B中气体始末
8、状态温度相等，则有p0V01.2p0(2V0VA)VAV0A部分气体满足解得TA1.4T0。答案V01.4T0(建议用时：15分钟)10(多选)如图所示，甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图像，关于这两个图像的正确说法是()甲乙A甲是等压线，乙是等容线B乙图中pt线与t轴交点对应的温度是273.15 ，而甲图中Vt线与t轴的交点不一定是273.15 C由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p与t成直线关系D乙图表明温度每升高1 ，压强增加相同，但甲图表明随温度的升高压强不变AD由查理定律pCTC(t273.15)及盖吕萨克定律VCTC(t273.15)可知，甲图是等压线，乙图是等
9、容线，故A正确；由“外推法”可知两种图线的反向延长线与t轴的交点温度为273.15 ，即热力学温度的0 K，故B错误；查理定律及盖吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低、压强不太大的条件下得出的，当压强很大，温度很低时，这些定律就不成立了，故C错误；由于图线是直线，故D正确。11一定质量的理想气体由状态A变为状态D，其有关数据如图甲所示，若状态D的压强是2104 Pa。甲乙(1)求状态A的压强；(2)请在乙图中画出该状态变化过程的pT图像，并分别标出A、B、C、D各个状态，不要求写出计算过程。解析(1)据理想气体状态方程，则pA Pa4104 Pa。(2)AB等容变化、BC等温变化、CD
10、等容变化，根据理想气体状态方程可求得各状态的参量。pT图像及A、B、C、D各个状态如图所示。答案(1)4104 Pa(2)见解析图12如图所示，粗细均匀、一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t131 、大气压强p076 cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L18 cm，求：(1)当温度t2为多少时，左管气柱L2为9 cm；(2)当温度达到上问中的温度t2时，为使左管气柱长L为8 cm，应在右管中加入多长的水银柱。解析(1)初状态：p1p076 cmHgV1L1S，T1304 K末状态：p2p02 cmHg78 cmHgV2L2S，T2？根据理想气体状态方程代入数据得T2351 K即t
11、278 。(2)设应在右管中加入h cm水银柱，p3p0h(76h)cmHg，V3V1L1S，T3T2351 K根据理想气体状态方程代入数据得h11.75 cm。答案(1)78 (2)11.75 cm13如图所示，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。解析开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有根据力的平衡条件有p1Sp0Smg联立以上两式可得T1T0此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖吕萨克定律有式中V1SHV2S(Hh)联立以上各式解得T2T0从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为W(p0Smg)h。答案T0(p0Smg)h