1、第2节气体的等容变化和等压变化一、选择题1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一个小罐内，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”在皮肤上其原因是火罐内的气体()A温度不变时，体积减小，压强增大B体积不变时，温度降低，压强减小C压强不变时，温度降低，体积减小D质量不变时，压强增大，体积减小解析：选B由题知火罐内气体体积不变，当温度降低时，由查理定律可知，压强减小，故B正确2一个密闭的钢管内装有空气，在温度为20 时，压强为1 atm，若温度上升到80 ，管内空气的压强约为()A4 atmB. atmC1.2 atm D. atm解析：选C由查理定律
2、知，Tt273 K代入数据解得p21.2 atm，所以C正确3如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的VT图象，由图象可知()ApApB BpCpBCVAVB DTATA，故pBpA，故A、C错误，D正确；由BC为等压过程pBpC，故B错误4对一定质量的理想气体，从状态A开始按下列顺序变化，先等压降温，再等温膨胀，最后等容升温回到状态A，图D中曲线为双曲线，如图所示曲线，能正确表示这一过程的是()解析：选A根据气体状态变化的图象特点分析，A正确；B图中，CA过程非等容升温；C图中AB为等容降温，BC为等温升压，CA为等压升温；D图中AB为等压升温，BC为等容降温，CA为等温压缩，故B、C
3、、D错误5对于一定质量的气体，取Tt273 K，以下说法正确的是()A气体做等容变化时，气体的压强和摄氏温度成正比B气体做等容变化时，温度升高1 ，增加的压强是原来压强的C气体做等容变化时，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p2p1解析：选C一定质量的气体做等容变化，气体的压强跟热力学温度成正比，跟摄氏温度不是正比关系，A错误；根据pp知，B错误；气体做等容变化时，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，C正确；，解得p2p1，故D错误6一定质量的理想气体，在压强不变的情况
4、下，温度由5 升高到10 ，体积的增量为V1；温度由10 升高到15 ，体积的增量为V2.取T273 Kt，则()AV1V2 BV1V2CV1V2 D无法确定解析：选A由盖吕萨克定律可得，即VV1，所以V1V1，V2V2(V1、V2分别是气体在5 和10 时的体积)，而，所以V1V2，A正确7(2019合肥六中期中)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，现缓慢升高缸内气体温度，则能正确反应缸内气体压强变化情况的pT图象是()解析：选B当缓慢升高缸内气体温度时，气体先发生等容变化，根据查理定律，缸内气体
5、的压强p与热力学温度T成正比，图线是过原点的倾斜的直线，故C、D错误；当缸内气体的压强等于外界的大气压时，气体发生等压膨胀，图线是平行于T轴的直线，故A错误，B正确8如图所示，左边的体积是右边的4倍，两边充以同种气体，温度分别为20 和10 ，此时连接两容器的细玻璃管的水银柱保持静止，如果容器两边的气体温度各升高10 ，忽略水银柱及容器的膨胀，则水银柱将()A向左移动 B向右移动C静止不动 D条件不足，无法判断解析：选A水银柱的移动是由于受力不平衡而引起的，水银柱受力改变是两段空气柱压强增量的不同造成的假定两个容器的体积不变，即V1，V2不变，所装气体温度分别为293 K和283 K当温度升高
6、T时，左边的压强由p1增至p1，p1p1p1，右边的压强由p2增至p2，p2p2p2，根据查理定律可知，p1T，p2T，因为p2p1，所以p1H2，水银柱长度h1h2，今使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是()A均向下移动，A管移动较多B均向下移动，B管移动较多CA管向上移动，B管向下移动D无法判断解析：选A根据盖吕萨克定律得VV，因A、B管中的封闭气柱初温T相同，温度降低量相同，且T0，所以VH2，V1V2，又T1T2，则|V1|V2|，A管中气柱减小得较多，故A，B两管气柱上方的水银柱均向下移动，且A管中的水银柱下移得较多，故选项A正确，B、C、D
7、错误10某一密闭气体，分别以两个不同的体积做等容变化，这两个等容过程对应的pt图象如图中的所示则相对应的VT图象或pV图象可能是()解析：选D同一部分气体在两个不同体积的情况下的pt图象中，0 时图线压强大，说明其对应的体积小，两条图线都是等容变化，且图线对应体积小，故A、B、C错误，D正确二、非选择题11如图所示，一弹簧竖直悬挂汽缸的活塞，使汽缸悬空静止，活塞与汽缸间无摩擦，缸壁导热性能良好已知汽缸重为G，活塞截面积为S，外界大气压强为p0，环境温度为T，活塞与筒底间的距离为d，当温度升高T时，求活塞与筒底间的距离变化量解析：(1)封闭气体做等压变化根据盖吕萨克定律可知，解得VTT，则活塞与
8、筒底间的距离变化量d.答案：12(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3.2102 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
9、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p0V0p1V1被压入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p2V210p1V1联立式并代入题给数据得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.由查理定律联立式并代入题给数据得p31.6108 Pa.答案：(1)3.2107 Pa(2)1.6108 Pa13在如图所示的pT图象中，一定
10、质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化：第一次变化是从状态A到状态B，第二次变化是从状态B到状态C，且AC连线的反向延长线过坐标原点O，已知气体在A状态时的体积为VA3 L，求：(1)气体在状态B时的体积VB和状态C时的压强pC；(2)在标准状态下，1 mol理想气体的体积为V22.4 L，已知阿伏加德罗常数NA61023个/mol，试计算该气体的分子数(结果保留两位有效数字)注：标准状态是指温度t0 ，压强p1 atm1105 Pa.解析：(1)由题意可知：VAVC3 L，因此A到C过程可以等效为等容变化由查理定律得：，代入数据解得pC2105 Pa，状态B到状态C的过程为等温变化，由玻意耳定律得：pBVBpCVC，代入数据解得VB1.5 L.(2)设气体在标准状态下的体积为V0，由盖吕萨克定律得，代入数据解得V02.73 L，因此气体的分子数为nNA7.31022个答案：(1)1.5 L2105 Pa(2)7.31022个