1、课时2气体的等容变化和等压变化对点训练知识点一等容变化查理定律1如图所示，为质量恒定的某种气体的pT图，A、B、C三态中体积最大的状态是()AA状态BB状态CC状态D条件不足，无法确定答案C解析图中各点与原点连线的斜率等于，可以知道，C状态的最小，作T轴的垂线可知，在温度相同的情况下，压强越大体积越小得知，C状态气体的体积最大，所以C正确。2一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由0 升高到10 时，其压强的增加量为p1，当它由100 升高到110 时，其压强的增加量为p2，则p1与p2之比是()A11 B110C10110 D11010答案A解析等容变化中，这四个状态在同一条等容线上，因T
2、相同，所以p也相同。3(多选)如图所示为一定质量的某种气体等容变化的图线，下列说法中正确的有()A不管体积如何，图线只有一条B图线1和图线2体积不同且有V1V2C两图线气体体积V2V1D两图线必交于t轴上的同一点答案CD解析一定质量的气体的等容线，体积不同，图线不同，在图线1、2上取温度相同的两点，可得p1p2，则V1V2，所以A、B错误，C正确；图线1、2都交于t轴上273 处，即热力学温度0 K处，D正确。4容积为2 L的烧瓶，在压强为10105 Pa时，用塞子塞住，此时温度为27 ，当把它加热到127 时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把塞子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27 ，求：(1
3、)塞子打开前的最大压强；(2)27 时剩余空气的压强。答案(1)133105 Pa(2)075105 Pa解析塞子打开前，瓶内气体的状态变化为等容变化。塞子打开后，瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利用查理定律求解。(1)塞子打开前：选瓶中气体为研究对象，初态：p110105 Pa，T127327300(K)末态：p2？，T2273127400(K)由查理定律可得：p2p110105 Pa133105 Pa。(2)塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象。初态：p110105 Pa，T1400 K末态：p2？，T2300 K由查理定律得：p2p110105 Pa075105
4、 Pa。知识点二等压变化盖吕萨克定律5(多选)一定质量的气体等压变化时，其Vt图象如图所示，若保持气体质量不变，而改变气体的压强，再让气体等压变化，则其等压线与原来相比()A等压线与V轴之间夹角可能变小B等压线与V轴之间夹角可能变大C等压线与t轴交点的位置不变D等压线与t轴交点的位置一定改变答案ABC解析对于一定质量气体的等压线，其Vt图象的延长线一定过t轴上27315 的点，故C正确，D错误；由于题目中没有给定压强p的变化情况，因此A、B正确。6(多选)如图所示，在一只烧瓶上连一根玻璃管，把它跟一个水银压强计连在一起，烧瓶里封闭着一定质量的气体，开始时水银压强计U形管两端水银面一样高。下列情
5、况下，为使U形管两端水银面一样高，管A的移动方向是()A如果把烧瓶浸在热水中，应把A向下移B如果把烧瓶浸在热水中，应把A向上移C如果把烧瓶浸在冷水中，应把A向下移D如果把烧瓶浸在冷水中，应把A向上移答案AD解析使U形管两端水银面一样高，即保持封闭气体的压强始终等于外界大气压而不变，若把烧瓶浸在热水中，气体体积增大，A中水银面上升，为使两管水银面等高，应把A下移，故A正确、B错误；若把烧瓶浸在冷水中，气体体积减小，B管中水银面上升，为使两管水银面等高，应把A管上移，故C错误，D正确。7一定质量的空气，27 的体积为001 m3，在压强不变的情况下，温度升高到100 时的体积为多少？答案00124
6、 m3解析初状态V1001 m3，T1300 K 末状态 V2？ T2373 K由盖吕萨克定律代入已知数据得V200124 m3。8如图所示，透热的汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M200 kg，活塞质量m10 kg，活塞面积S100 cm2，活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气，此时，缸内气体的温度为27 ，活塞刚好位于汽缸正中间，整个装置都静止，已知大气压恒为p010105 Pa，重力加速度为g10 m/s2，Tt273 K，求：(1)缸内气体的压强p1；(2)缸内气体的温度升高到多少摄氏度时，活塞恰好会静止在汽缸缸口AB处？答案(1)3105 Pa(2)327 解析(1)以汽缸为研究对象(不
7、包括活塞)，汽缸受力平衡，则有p1SMgp0S解得p13105 Pa。(2)当活塞恰好静止在汽缸缸口AB处时，设缸内气体温度为T2，压强为p2，此时仍有p2SMgp0S即p2p1，由此可知缸内气体做等压变化。对缸内气体，由盖吕萨克定律得解得T22T1600 K故t2(600273) 327 。知识点三气体定律的综合应用9(多选)对一定质量的理想气体()A若保持气体的温度不变，则当气体的压强减小时，气体的体积一定会增大B若保持气体的压强不变，则当气体的温度降低时，气体的体积一定会增大C若保持气体的体积不变，则当气体的温度降低时，气体的压强一定会增大D若保持气体的温度和压强都不变，则气体的体积一定
8、不会变答案AD解析气体的三个状态参量变化时，至少有两个同时参与变化，故D正确；T不变时，由pVC，知A正确；p不变时，由C，知B错误；V不变时，由C，知C错误。10如图所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有小挡板。初始时，外界大气压为p0，活塞紧压小挡板处，现缓慢升高缸内气体温度，则如图所示的pT图象能正确反映缸内气体压强变化情况的是()答案B解析初始时刻，活塞紧压小挡板，说明汽缸中的气体压强小于外界大气压强；在缓慢升高汽缸内气体温度时，气体先做等容变化，温度升高，压强增大，当压强等于大气压时活塞离开小挡板，气体做等压变化，温度升高，体积增大，A、D错
9、误；在pT图象中，等容线为通过原点的直线，所以C错误，B正确。11如图所示为05 mol某种气体的pt图线，图中p0为标准大气压。则气体在标准状况下的体积是_ L，在B状态时的体积是_ L。答案11214解析根据V mol224 L/mol，可得05 mol气体在标准状况下的体积是112 L；气体从0 升温到127 的过程中，pk(273t)kTT，所以气体做等容变化，VA112 L；从AB，气体做等压变化，所以，即，可得VB14 L。12如图所示，一定质量的气体从状态A经B、C、D再回到A。问AB、BC、CD、DA是什么过程？已知气体在状态A时的体积是1 L，求在状态B、C、D时的体积各为多
10、少，并把此图改为pV图。答案见解析解析AB过程是等容升温升压过程，BC过程是等压升温增容过程即等压膨胀过程，CD过程是等温减压增容过程即等温膨胀过程，DA过程是等压降温减容过程即等压压缩过程。现求A、B、C、D各点的容积。已知VA1 L，VB1 L(等容过程)。由(等压过程)。得VCTC900 L2 L。由pDVDpCVC(等温过程)，得VD L6 L。所改画的pV图如图所示。提升训练一、选择题1在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，这种现象的主要原因是()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
11、低而压强减小答案D解析冬季气温较低，瓶中的气体在V不变时，因T减小而使p减小，这样瓶外的大气压力将瓶塞位置下压，使瓶塞盖得紧紧的，所以拔起来就感到很吃力，故正确答案为D。2在密封容器中装有某种气体，当温度从50 升高到100 时，气体的压强从p1变到p2，则()A BC D12答案C解析根据查理定律C知，得，C正确。3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象中与上述过程相符合的是()答案D解
12、析由于密闭气体与外界温度相同，保持不变，是等温变化，图象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，故D正确。4对于一定质量的气体，以下说法正确的是()A气体等容变化时，气体的压强和温度成正比B气体等容变化时，温度升高1 ，增加的压强是原来压强的C气体等容变化时，气体压强的变化量与温度的变化量成正比D由查理定律可知，等容变化中，气体温度从t1升高到t2时，气体压强由p1增加到p2，且p2p11答案C解析一定质量的气体发生等容变化时，气体的压强跟热力学温度成正比，但跟摄氏温度不是成正比关系，故A错误；气体等容变化时，有C，得pp01，其中p0是0
13、时的压强，由此式知B错误；气体压强的变化量，总是跟温度的变化量成正比，无论是摄氏温度还是热力学温度，故C正确。由查理定律有C，得p2p1，知D错误。5(多选)如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的pT图象，由图象可知()AVAVB BVBVCCVBVC答案AC解析图线AB的延长线过pT图象的坐标原点，说明从状态A到状态B是等容变化，故A正确；连接OC，该直线也是一条等容线，且直线的斜率比AB小，则C状态的体积要比A、B状态大，故C正确；也可以由玻意耳定律来分析B到C的过程，该过程是等温变化，由pVC知，压强p减小，体积V必然增大，同样可得C是正确的。6(多选)一定质量的气体发生等容变化
14、时，其pt图象如图所示，若保持气体质量不变，而改变容器的容积，再让气体作等容变化，则其等容线与原来相比，下列可能正确的是()A等容线与p轴之间的夹角变小B等容线与p轴之间的夹角变大C等容线与p轴交点的位置不变D等容线与p轴交点的位置一定改变答案ABD解析对于一定质量的气体的等容变化图线，总是要经过t轴的273 的点，因此，C错误，D正确；又由于题目没有给定体积变化的关系，故A、B均有可能。7(多选)如图所示为一定质量的理想气体的三种变化过程，以下四种解释中，哪些是正确的？()Aa到d的过程气体体积增加Ba到d的过程气体体积不变Cc到d的过程气体体积增加Dc到d的过程气体体积减小答案AD解析在p
15、T图线上等容线的延长线是过原点的直线，且体积越大，直线的斜率越小，由此可见，VaVbVdVc，所以选项A、D是正确的。8(多选)如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为VA、VB，压强变化量为pA、pB，对液面压力的变化量为FA、FB，则()A水银柱向上移动了一段距离BVApBDFAFB答案AC解析首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A：；对气体B：，又初始状态满足pApBgh，可见使A、B升高相同温度，pApA(pBgh)，pBpBpB，因此pApB，因此FAFB液柱将向上移
16、动，A、C正确，D错误；因为气体的总体积不变，因此VAVB，所以B错误。所以A、C正确。二、非选择题9如图所示，汽缸中封闭着温度为100 的空气，一重物用绳索经滑轮跟缸中活塞相连接，且处于平衡状态，这时活塞离汽缸底的高度为10 cm，如果缸内空气变为0 ，重物将上升多少cm?答案268 cm解析活塞受到自身重力mg、绳的拉力TMg、大气压力p0S、封闭气体压力pS而平衡，而pSTmgp0S，可见p不变，以封闭气体为研究对象，设活塞横截面积为S，则V110S，T1373 KV2(10x)S，T2273 K由盖吕萨克定律代入已知数值，解得x268 cm。10如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞的
17、厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，A左侧汽缸的容积为V0，A、B之间容积为01 V0，开始时活塞在A处，缸内气体压强为09p0(p0为大气压强)，温度为297 K，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B处。(1)活塞移动到B处时，缸内气体温度TB_；(2)在图中画出整个过程的p V图线。答案(1)363 K(2)如解析图所示解析(1)活塞由A处移动到B处的过程可分解为两个子过程，子过程1为从刚开始对气体加热到活塞刚好离开A处，此子过程气体做等容变化；子过程2为从活塞刚好离开A处到活塞刚好移动到B处，此子过程气体做等压变化，设活塞刚好离开A处时缸内气体的温度为T，由
18、查理定律和盖吕萨克定律得，联立两式解得TB363 K。(2)如图所示。11图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的VT图象。已知气体在状态A时的压强是15105 Pa。(1)说出AB过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图中TA的温度值；(2)请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的pT图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C。如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程。答案见解析解析(1)由图甲可以看出，A与B的连线的延长线过原点O，所以AB是一个等压变化的过程，即pApB。根据盖吕萨克定律可得：，所以TATB300 K200 K。(2)由图甲可知，由BC是等容变化，根据查理定律得：。所以pCpBpBpBpA15105 Pa20105 Pa。则可画出由状态ABC的pT图象，如图所示。