1、课时作业55固体、液体与气体时间：45分钟1(多选)对一定质量的理想气体，下列说法正确的是(ABE)A体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D温度升高，压强和体积都可能不变E若气体的温度和压强都不变，则气体的体积一定不会变解析：体积不变，压强增大时，根据理想气体状态方程C可知，温度升高，所以气体分子的平均动能一定增大，故A正确；温度不变，压强减小时，根据C可知，体积变大，所以气体的密度一定减小，故B正确；压强不变，温度降低时，根据C可知，体积减小，所以气体的密度一定增大，故C错误；温度升高，根据C可知
2、，p、V的乘积变大，压强和体积不可能都不变，故D错误；根据理想气体状态方程C知，若保持气体的温度和压强都不变，则气体的体积一定不会变，E正确2(多选)回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50 K某台回热式制冷机工作时，一定量的氦气(可视为理想气体)缓慢经历如图所示的四个过程，已知状态A和B的温度均为27 ，状态C和D的温度均为133 ，下列判断正确的是(ADE)A气体由状态A到B的过程，温度先升高后降低B气体由状态B到C的过程，内能保持不变C气体由状态C到D的过程，分子间的平均间距减小D气体由状态C到D的过程，气体对外做功E气体由状态D到A的过程，其热力学温度与压强成正比解析：状态A和B的
3、温度相等，根据C，经过A、B的等温线应是过A、B的双曲线，沿直线由A到B，pV先增大后减小，所以温度先升高后降低，故A正确；气体由状态B到C的过程，体积不变，根据C，压强减小，温度降低，内能减小，故B错误；气体由状态C到D的过程，体积增大，分子间的平均间距增大，故C错误；气体由状态C到D的过程，体积增大，气体对外做功，故D正确；气体由状态D到A的过程，体积不变，根据C，其热力学温度与压强成正比，故E正确3(多选)对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是(ACE)A若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大B若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变C若气体的压
4、强不变而温度降低，则单位体积内分子个数一定增加D若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数可能不变E气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定解析：单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大，因此这时气体压强一定增大，A正确，B错误；若气体的压强不变而温度降低，则气体分子热运动的平均动能减小，则单位体积内分子个数一定增加，C正确，D错误；气体的压强由气体的温度和单位体积内的分子个数共同决定，E正确4(多选)下列说法正确的是(BCD)A液面上方的蒸汽达到饱和时就不会有液体分子从液面飞出B萘的熔点为80 ，质量相等的80 的液态萘和80 的固态萘
5、具有不同的分子势能C车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象D液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大E液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向同性解析：液面上方的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中，从宏观上看，液体不再蒸发，A错误；80 时，液态萘凝固成固态萘的过程中放出热量，温度不变，则分子的平均动能不变，萘放出热量的过程中内能减小，而分子平均动能不变，所以一定是分子势能减小，B正确；由毛细现象的定义可知，C正确；液体表面层的分子间距离比液体内部的分子间距离大，故液体表面层分子之间的作用力表现为引力，分子之间的距离有缩小的趋势
6、，可知液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能，D正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，E错误5如图甲所示，粗细均匀、横截面积为S的足够长的导热细玻璃管竖直放置，管内用质量为m的水银柱密封着一定质量的理想气体，当环境温度为T，大气压强为p0时，气柱的长度为L0，现保持温度不变将玻璃管缓慢水平放置重力加速度为g，不计摩擦，水银始终没有从管口溢出(1)求稳定后气柱的长度；(2)若将环境温度降为，将玻璃管平放于光滑水平桌面上并让其以加速度a向左做匀加速直线运动(如图乙所示)，求稳定后的气柱长度解析：(1)初始时封闭气体的压强p1p0水平放置稳定时封闭气体的
7、压强p2p0由玻意耳定律可得p1L0Sp2L1S解得稳定后气柱的长度L1.(2)当环境温度降为时，由盖吕萨克定律有解得L2当玻璃管向左以加速度a做匀加速运动时，水银稳定后有(p0p3)Sma，由玻意耳定律有p3L3Sp0L2S解得L3L0.答案：(1)(2)L06(2019全国卷)热等静压设备广泛应用于材料加工中该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中已知每瓶氩气的容积为3
8、.2102 m3，使用前瓶中气体压强为1.5107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0106 Pa；室温温度为27 .氩气可视为理想气体(1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；(2)将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ，求此时炉腔中气体的压强解析：(1)设初始时每瓶气体的体积为V0，压强为p0；使用后气瓶中剩余气体的压强为p1，假设体积为V0、压强为p0的气体压强变为p1时，其体积膨胀为V1，由玻意耳定律得p0V0p1V1被压进炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为V1V1V0设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2，体积为V2，由玻意耳定律得p2V210p1V1联立式并代入题给数据得
9、p23.2107 Pa.(2)设加热前炉腔的温度为T0，加热后炉腔温度为T1，气体压强为p3.由查理定律得联立式并代入题给数据得p31.6108 Pa.答案：(1)3.2107 Pa(2)1.6108 Pa7.一定量的理想气体从状态a开始，经历等压或等容过程ab、bc、cd、da回到原状态，其pT图象如图所示(图中标出的物理量为已知量)，已知气体在a状态时体积为V0，其中ad、bc的延长线均过原点O.求：(1)气体在c状态时的体积Vc；(2)气体在状态abcda的变化过程中，对外界做的功解析：(1)气体在ab过程中为等压变化，则，解得Vb2V0，由bc延长线过原点可知气体在bc过程为等容变化，
10、故c状态时气体的体积为2V0；(2)气体在ab过程为等压变化，气体体积变大，故气体对外做功，则W12p0(2V0V0)2p0V0，气体在cd过程为等压变化，气体体积减小，故外界对气体做功，由于ad延长线过原点，则在da过程中气体体积不变，故VdV0，则有W21.5p0(2V0V0)1.5p0V0，联立可得气体对外界做功为WW1W20.5p0V0.答案：(1)2V0(2)0.5p0V08如图所示，在固定的汽缸A和B中分别用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞面积之比SASB13，两活塞通过穿过活塞B底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个汽缸都不漏气初始时活塞处于平衡状态，A、B中封闭气体
11、的体积均为V0，温度均为T0300 K，A中气体压强pA1.6p0，p0是汽缸外的大气压强(1)求初始时B中气体的压强pB；(2)现对A中气体加热，使其中气体的压强升到pA2.5p0，同时保持B中气体的温度不变，求活塞重新达到平衡状态时A中气体的温度TA.解析：(1)初始时活塞处于平衡状态时，对活塞，由平衡条件得pASApBSBp0(SASB)，已知SB3SA，pA1.6p0，解得pB0.8p0；(2)末状态活塞达到平衡状态，由平衡条件得pASApBSBp0(SASB)，解得pB0.5p0，B中气体初、末状态温度相等，气体发生等温变化，由玻意耳定律得pBVBpBVB，解得VB1.6V0.设A中
12、气体末态的体积为VA，因为两活塞移动的距离相等，故有，解得VA1.2V0，对A中气体，由理想气体状态方程得，解得TA562.5 K.答案：(1)0.8p0(2)562.5 K9利用如图所示的实验装置来测定容器内液体的温度，容器右侧部分水银压强计的左管中有一段长度为h10 cm的水银柱，水银柱下密封一段长为l4 cm的空气柱B.实验开始时水银压强计的两侧水银柱上端在同一水平面，这时容器内液体的温度为27 ，后来容器中对液体加热，通过向水银压强计右管中注入水银，使左管水银面仍在原来的位置，此时测得水银压强计左管中密封空气柱B的长度为l3 cm.已知外界大气压强为p076 cmHg.求：(1)加热后液体的温度t；(2)向水银压强计右管中注入水银的长度解析：(1)由题意知，B部分气体发生等温变化，则初始时有pBp0ghgl(76104) cmHg90 cmHg，根据玻意耳定律有pBlSpBlS，得pB cmHg120 cmHg，这时A中气体压强pApBgh110 cmHg，A气体做等容变化，初始时有pApBgh80 cmHg，根据查理定律得得TA K412.5 K，得t139.5 .(2)设最终右侧水银面比左管中水银面高h，由题意知pAghp0g(hhl)得h31 cm，所以水银压强计右管注入水银的长度为hll(3143) cm32 cm.答案：(1)139.5 (2)32 cm
