气体全章.docx

气体全章.docx

《气体全章.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《气体全章.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

气体全章

气体的等温变化

[典型例题]

例1、

如图8—2所示，粗细均匀的U形管的A端是封闭的，B端开口向上。

两管中水银面的高度差h=20cm。

外界大气压强为76cmHg。

求A管中封闭气体的压强。

例2、在温度不变的情况下，把一根长为100cm，上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽中，插入后管口到槽内水银面的距离是管长的一半，若大气压为75cmHg，求水银进入管内的长度。

例3、如图8—3所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是：

（）

A、从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温

变化时，其压强与体积成反比

B、一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的

C、有图可知T1＞T2

D、有图可知T1＜T2

例4、汽车轮胎的容积是2.5×10－2m3，轮胎原有1atm的空气。

向轮胎内打气，直至压强增加到8atm为止。

应向轮胎里打进1atm的多少体积的空气。

（温度不变）

*例5、如图8—4所示，一个上下都与大气相通的直圆筒。

内部横截面的面积S=0.01米2，中间有两个活塞A与B封住一定质量的理想气体，A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，但不漏气。

A的质量可不计，B的质量为M，并与一倔强系数K=5×103牛/米的较长的弹簧相连。

已知大气压强P0=1×105帕。

平衡时，两活塞间的距离l0=0.6米。

现用力压A，使之向下缓慢移动一定距离后，保持平衡，此时，用于压A的力F=5×102牛。

求活塞A向下移动的距离（假定气体温度不变）

[针对训练]

1、

如图8—5所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，

金属圆板的上表面是水平的，下表面与水平面的夹角为θ，

圆板的质量为M，不计圆板与容器内壁间的摩擦。

若大气

压强为P0，则被圆板封闭在容器中的气体压强等于

A、P0+Mgcosθ/SB、P0/cosθ+Mg/Scosθ

C、P0+Mgcos2θ/SD、P0+Mg/S

2、一个气泡从水底升到水面上时，增大2倍，设水的密度为ρ=1×103Kg/m3，大气压强P0=1×105Pa，水底与水面温差不计，求水的深度。

（g=10m/s2）

3、如图8—6所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条p—

图线。

由图可知（）

A、一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比

B、一定质量的气体在发生等温变化时，其p—

图线的延长

线是经过坐标原点的

C、T1＞T2

D、T1＜T2

4、喷雾器筒内药液面上方有打气孔，可通过打气筒将外界空气压入筒内液面上方，使被封闭的空气压强增大。

设喷雾器筒内上方的空气体积为1.5L，然后用打气筒缓慢向药液上方打气，每次打进1atm的空气0.25L，设打气过程中温度不变，要使喷雾器里的压强达到4atm，打气筒应打气次。

[能力训练]

1、下列过程可能发生的是（）

A、气体的温度变化，但压强、体积保持不变

B、气体的温度、压强保持不变，而体积发生变化

C、气体的温度保持不变，而压强、体积发生变化

D、气体的温度、压强、体积都发生变化

2、一定质量的气体发生等温变化时，若体积增大为原来的n倍，则压强变为原来的倍

A、2nB、nC、1/nD、2/n

3、在温度均匀的水池中，有一空气泡从池底缓缓地向上浮起，在其上浮的过程中，泡内气体（可看成理想气体）（）

A、内能减少，放出热量

B、内能增加，吸收热量

C、对外做功，同时吸热，内能不变

D、对外做的功等于吸收的热量

4、如图8—8所示，一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中（）

A、从A到B的过程温度升高

B、从B到C的过程温度升高

C、从A到C的过程温度先降低再升高

D、A、C两点的温度相等

5、如图8—9所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是（）

A、h2变长B、h2变短

C、h1上升D、h1下降

6、一个容积是10升的球，原来盛有1个大气压的空气，现在使球内气体压强变为5个大气压，应向球内打入升1个大气压的空气（设温度不变）

7、抽气机对某容器抽气，已知被抽容器的容积是抽气机最大活动容积的两倍，在按最大活动容积抽气2次后，容器中气体的压强变为原来的倍。

*8、如图8—10所示，横截面积为0.01m2的气缸内被重G=200N的封闭了高30cm的气体。

已知大气压P0=1.0×105Pa，现将气缸倒转竖直放置，设温度不变，求此时活塞到缸底的高度？

9、在粗细均匀的细玻璃管中部放置一水银柱，管两端封闭，当玻璃管水平放置时，水银柱恰好在管中部，此时管内气体压强都为76cmHg，当管竖直放置时，水银柱上部空气柱长为下部空气柱长的2倍，求管内水银柱的长度？

10、潜水艇的贮气筒与水箱相连，当贮气筒中的空气压入水箱后，水箱便排出水以使潜水艇浮起。

某潜水艇贮气筒的容积是2m3，贮有压强为2×107Pa的压缩空气，若贮气筒内一部分空气压入水箱后，贮气筒内压缩气体的压强变为9.5×106Pa，求贮气筒内排出的压强为2×107Pa的压缩空气的体积为多少？

[学后反思]

参考答案

[自主学习]

一、气体的状态及参量

1、压强、体积、温度；状态参量

2、冷热程度，分子热运动；热力学，T，开尔文，开，K；273.15K

3、分子所能占据空间的体积，米3，m3，10－3，10－6

4、气体作用在器壁单位面积上的压力，P，帕斯卡，Pa，1.015×105，760

5、都不变，不会

二、玻意耳定律

1、反比

2、P1V1=P2V2

三、气体等温变化的P—V图象

双曲线，等温

1、t2＞t1

2、通过原点的直线，斜率越大温度越高

[典型例题]

例1、56cmHg例2、25cm例3、A、B、D例4、1.75×10－1m3例5、0.3m

[针对训练]

1、D2、10m3、B、D4、185、△V≥ρghv/（ρ0+ρgh）

[能力训练]

1、C、D2、C3、C、D4、A、D5、D6、407、4/9

8、45m9、57cm10、1.05m3

气体的等容变化和等压变化

[典型例题]

1、水平放置，粗细均匀，两侧都封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为两部分如图8—14所示，将玻璃管温度均匀升高的过程中，水银柱将（）

A、

向右移动B、向左移动

B、始终不动D、以上三种情况都有可能

如果左边气体温度比右边温度高，在此基础上两边升高相同的温度哪？

2、灯泡内充有氮氩混合气体，如果要使灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过1atm，在20℃下充气，灯泡内气体的压强至多能充到多少？

3、

如图8—15所示，气缸Ａ中封闭有一定质量的气体，活塞B与A的接触是光滑的且不漏气，Ｂ上放一重物Ｃ，Ｂ与Ｃ的总量为Ｇ，大气压为Ｐ0。

当气缸内气体温度是20℃时，活塞与气缸底部距离为h1；当气缸内气体温度是100℃时活塞与气缸底部的距离是多少？

4、如图8—16甲所示，是一定质量的气体由状态Ａ经过状态Ｂ变为状态Ｃ的Ｖ—Ｔ图象。

已知气体在状态Ａ时的压强是１.５×１０５Ｐａ

（1）说出从Ａ到Ｂ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Ｐ—Ｔ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。

[针对训练]

1、

如图8—17所示，竖直放置，粗细均匀，两端封闭的玻璃管中有一段水银，将空气隔成A、B两部分，若使管内两部分气体的温度同时升高相同的温度，则管内的水银柱将向哪个方向移动？

2、一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由00C升高到100C时，其压强的增量为△P1，当它由1000C升高到1100C时，其压强的增量为△P2，则△P1与△P2之比是

。

3、设大气压强保持不变，当室温由60C升高到270C时，室内的空气将减少%。

4、使一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序变化，图线BC是一段以纵、横轴为渐近线的双曲线。

（1）已知气体在状态A的温度TA=300K，求气体在状态B、C、D的温度各是多少？

（2）将上述状态变化过程在图8—18乙中画出，图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向，说明每段图线各表示什么过程？

[能力训练]

1、下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是（）

2、一个密闭的钢管内装有空气，在温度为200C时，压强为1atm，若温度上升到800C，管内空气的压强为（）

A、4atmB、1atm/4C、1.2atmD、5atm/6

3、一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了1/2，若气体原来温度为270C，则温度的变化是（）

A、升高450KB、升高了1500CC、升高了40.50CD、升高了4500C

4、如图8—19所示，是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V—T图象，由图象可知（）

A、PA＞PB

B、PC＜PB

C、PA＞PC

D、PC＞PB

5、如图8—20所示，是一定质量的气体从状态A经B到状态C的P—T图象，由图象可知（）

A、VA＝VBB、VB＝VCC、VB＜VCD、VA＞VC

6、一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化说法正确的是（）

A、温度每升高10C，压强的增加是原来压强的1/273

B、温度每升高10C，压强的增加是00C时压强的1/273

C、气体压强和热力学温度成正比

D、气体压强与摄氏温度成正比

7、在密闭容器中，当气体的温度升高1K时，气体的压强比原来增加了0.4%，则容器中气体原来的温度为

8、体积V=100cm3的空球带有一根有刻度的均匀长管，管上共有

N=101个刻度（长管与球连接处为第一个刻度，向上顺序排列）

相邻两刻度间管的容积为0.2cm3，管中有水银滴将球内空气与

大气隔开，如图8—21所示。

当温度t=50C时，水银液滴在刻度

N=21的地方，若外界大气压不变，用这个装置测量温度的范围

是。

*9、神州六号起飞前，仪器舱内气体的压强P0=1atm，温度t0=270C，在火箭竖直向上飞行的过程中，加速度的大小等于重力加速度g，仪器舱内水银气压计的示数为P=0.6P0，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内的温度是多少？

10、如图8—22所示，某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面1m，因上部混入少量空气使读数不准，当气温为270C时、标准气压计读数为76cmHg时，该气压计读数为70cmHg，求：

（1）在相同气温下，若用该气压计测量气压，测得读数为68cmHg，则实际气压应为多少？

（2）若气温为—30C时，用该气压计测得气压计读数为70cmHg，则实际气压为多少？

[学后反思]

参考答案

[自主学习]

一、气体的等容变化

1、正比，气体的压强为零时其温度为零，热力学温度的0K

2、正

3、P/T=C，P1/T1=P2/T2，P1/P2=T1/T2

4、等容，等容图象，过原点的直，V3＞V2＞V1

二、气体的等压变化

1、正2、V/T=C，V1/T1=V2/T2，V1/V2=T1/T2

2、等压，等压图象，P3＞P2＞P1

[典型例题]

1、B向左移动2、0.38atm3、1.3h14、

（1）200K

（2）略

[针对练习]

1、由A向B2、1∶13、74、

（1）TB=TC

=600KTD=300K

（2）图略AB等压膨胀BC等温膨胀CD等压压缩

[能力训练]

1、C、D2、C3、B4、D5、B6、B、C7、250K8、－6.3℃到47.8℃

9、360K10、

（1）73.6cmHg

（2）75.4cmHg

理想气体的状态方程

气体热现象的微观意义

[典型例题]

2、

如图8—23所示，一定质量的理想气体在不同体积时的两条等容线，a、b、c、d表示四个不同状态，则（）

A．气体由状态a变到状态c，其内能减少，一定向外界放出了热量

B．气体由状态a变到状态d，其内能增加，一定向外界吸收了热量

C．气体由状态d变到状态b，其内能增加，一定向外界吸收了热量

D．气体由状态b变到状态a，其内能减少，一定向外界放出了热量

3、如图8—24所示，粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t1=310C，大气压强P0=76cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L1=8cm，则

（1）

当温度t2多少时，左管气柱L2为9cm?

（2）当温度达到上问中的温度t2时,为使左管气柱长L为8cm,

（3）应在右管中加入多长的水银柱?

4、关于温度的概念，下列说法中正确的是（）

A、温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，则物体的分子的平均动能大

B、物体的温度高，则物体每一个分子的动能都大

C、某物体内能增大时，其温度一定升高

D、甲物体温度比乙物体温度高，则甲物体的分子平均速率比乙物体大

5、有关气体的压强，下列说法正确的是（）

A、气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大

B、气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大

C、气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大

D、气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小

[针对训练]

1、

如图8—24所示，表示一定质量的理想气体沿从a到b到c到d再到a的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化情况是（）

A、从状态c到状态d，压强减小，内能减小

B、从状态d到状态a，压强增大，内能减小

C、从状态a到状态b，压强增大，内能增大

D、从状态b到状态c，压强不变，内能增大

2、钢筒内装有3kg气体，当温度是－230C时，压强为4atm，如果用掉1kg后，温度升高到270C，求筒内气体的压强。

3、下列哪些量是由大量分子热运动的整体表现所决定的（）

A、压强B、温度C、分子密度D、分子的平均速率

4、对一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）

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

[能力训练]

1、分子运动的特点是（）

A、分子除相互碰撞或跟容器碰撞外，可在空间里自由移动

B、分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动

C、分子沿各个方向运动的机会均等

D、分子的速率分布毫无规律

2、下面关于温度的叙述正确的是（）

A、温度是表示物体冷热程度的物理量

B、两个系统处于热平衡时，它们具有一个共同的性质——温度相同

C、温度是分子热运动平均动能的标志

D、温度的高低决定了分子热运动的剧烈程度

3、下面关于气体压强的说法正确的是（）

A、气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的

B、气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力

C、从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关

D、从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的温度和体积有关

4、对于理想气体下列哪些说法是不正确的（）

A、理想气体是严格遵守气体实验定律的气体模型

B、理想气体的分子间没有分子力

C、理想气体是一种理想模型，没有实际意义

D、实际气体在温度不太低，压强不太大的情况下，可当成理想气体

5、一定质量的理想气体，从状态P1、V1、T1变化到状态P2、V2、T2。

下述过程不可能的是（）

A、P2＞P1，V2＞V1，T2＞T1

B、P2＞P1，V2＞V1，T2＜T1

C、P2＞P1，V2＜V1，T2＞T1

D、P2＞P1，V2＜V1，T2＜T1

6、密封的体积为2L的理想气体，压强为2atm，温度为270C。

加热后，压强和体积各增加20%，则它的最后温度是

7、用活塞气筒向一个容积为V的容器内打气，每次能把体积为V0、压强为P0的空气打入容器内。

若容器内原有空气的压强为P0，打气过程中温度不变，则打了n次后容器内气体的压强为

8、在温度为00C、压强为1.0×105Pa的状态下，1L空气的质量是1.29g，当温度为1000C、压强等于2.0×105Pa时。

1Kg空气的体积是多少？

9、为了测定湖的深度，将一根试管开口向下缓缓压至湖底，测得进入管中的水的高度为管长的3/4，湖底水温为40C，湖面水温为100C，大气压强76cmHg。

求湖深多少？

10、某房间的容积为20m3，在温度为170C，大气压强为74cmHg，室内空气质量为25Kg，则当温度升为270C，大气压强为76cmHg时，室内空气的质量为多少？

参考答案

[自主学习]

一、理想气体

1、温度、任何压强下都遵从气体实验定律3、温度

二、理想气体状态方程

2、PV/T=C，P1V1/T1=P2V2T23、略

4、

（1）玻意耳定律，查理定律，盖·吕萨克定律

（2）P1/T1ρ1=P2/T2ρ2

5、理想气体，一定质量6、热力学温度，统一

三、气体分子运动的特点

1、大量气体分子，统计规律2、中间多两头少3、

（1）任何一个方向，相等

（2）增加，减少，增大4、分子平均动能，T=a

K

四、气体压强的微观意义

1、大量气体分子频繁持续地碰撞器壁，单位面积上的平均作用力

2、气体分子的平均动能，单位体积内的分子数，温度，体积

五、对气体实验定律的微观解释

1、一定，分子的密集程度增大，增大

2、一定质量的气体，体积保持不变时，分子密集程度保持不变，在这种情况下，温度升高，分子平均动能增大，气体的压强就增大

3、一定质量的气体，温度升高时，分子平均动能增大，只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变

[典型例题]

1、B、D2、

（1）78℃

（2）11.75cm3、A4、D5、略

[针对练习]

1、A、C2、3.2atm3、A、B、D4、A、B5、略

[能力训练]

1、A、B、C2、A、B、C、D3、A、B、C、D4、A、C5、B6、432K

7、P0（1+nV0/V）8、530L9、30.13m10、24.8Kg

《气体》章末测试题

一、选择题

1、

如图8—26所示，为质量恒定的某种气体的P—T图，A、B、C三态中体积最大的状态是（）

A、A状态

B、B状态

C、C状态

D、条件不足，无法确定

2、

一定质量的理想气体，经历了如图8—27所示的状态变化1→2→3过程，则三个状态的温度之比是（）

A、1∶3∶5

B、3∶6∶5

C、3∶2∶1

D、5∶6∶3

3、Ａ、Ｂ两个气缸中都充有质量相同的氧气，其中Ｖ—Ｔ如图８—２８所示，从图中可得（）

Ａ、Ａ容器中氧气的压强较小

Ｂ、Ｂ容器中氧气的密度较大

Ｃ、两容器中气体的密度相同

Ｄ、两容器中气体的温度不同

４、一定质量的理想气体的状态变化过程的Ｖ—Ｔ图象如图８—２８甲所示，若将该变化过程用Ｐ—Ｔ图象表示，则应为图８—２８乙中的哪一个（）

５、一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量中发生改变的有（）

Ａ、分子的平均速率　　　Ｂ、单位体积内的分子数

Ｃ、气体压强　　　　　　Ｄ、分子总数

６、封闭在容积不变的容器中的气体，当温度升高时，则气体的（　　）

Ａ、分子的平均速率增大　　　Ｂ、分子密度增大

Ｃ、分子的平均速率减小　　　Ｄ、分子密度不变

７、一定质量的理想气体，体积变大的同时，温度也升高了，那么下面判断正确的是（　　）

Ａ、气体分子平均动能增大，气体内能增大

Ｂ、单位体积内分子数增多

Ｃ、气体的压强一定保持不变

Ｄ、气体的压强可能变大

８、对于一定质量的理想气体，下面四项论述中正确的是（　　）

Ａ、当分子热运动变剧烈时，压强必变大

Ｂ、当分子热运动变剧烈时，压强可以不变

Ｃ、当分子间的平均距离变大时，压强必变小

Ｄ、当分子间的平均距离变大时，压强必变大

９、两端封闭的玻璃管，中间有一段水银把空气分割为两部分，当玻璃管竖直时，上下两部分的空气体积相等，如果将玻璃管倾斜，则（　　）

Ａ、水银柱下降，上面空气体积增大

Ｂ、水银柱上升，上面空气体积减小

Ｃ、水银面不动，上面空气体积不变

Ｄ、下面部分的空气压强减小

10、两个容器A、B用截面均匀的水平玻璃管相通，如图8—29所示，A、B中所装气体温度分别为100C和200C，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高100C，则水银将（）

A、向左移动

B、向右移动

C、不动

D、无法确定

二、填空题

11、用一端封闭一端开口的粗细均匀细玻璃管，内装一段水银柱封闭住一定量的空气，来测量大气压强，其步骤是：

①先将玻璃管平放，量出和，②再将玻璃管开口向上竖直放置，量出，③导出大气压强P0的计算式是

P0=。

12、对一定质量的气体，在等温条件下得出体积V与压强P的数据如下表：

V（m3）

1.00

0.50

0.40

0.25

0.20

P（×105Pa）

1.45

3.10

3.95

5.98

7.70

1、根据所给数据在坐标纸上（如图8—30）

画出P—1/V图线，说明可得结论是

。

②、由所做图线，求P=8.85×105Pa时

该气体体积是。

③、该图线斜率大小和温度的关系

是。

13、气温为270C时某汽车轮胎的压强是8.0×105Pa。

汽车行驶一会后，轮胎由于温度升高，压强变为8.2×105Pa。

这时轮胎内气体的温度是0C。

（假设轮胎体积不变）

14、一个瓶里装有一定质量的空气，瓶上有孔与外界相通，原来瓶里的气体温度是270C，现在把瓶加热到1270C。

这时瓶中气体的质量是原有质量的

15、内燃机活塞将温度为570C、压强为1.0×105Pa的气体压缩为原来的1/15，气体的压强变为4.0×106Pa。

压缩气体的温度为0C。

三、计算题

16、氧气瓶在车间里充气时压强达1.5×107Pa，运输到工地上发现压强降为1.25×107Pa，已知在车间里充气时的温度为180C，工地上的气温为－300C，问氧气瓶在运输途中是否漏气？

17、用打气筒给自行车内胎打气，一次可打入温度为270C、压强为105Pa的空气400cm3。

如果车胎与地面接触时自行车内胎的容积为1600cm3，接触面积为20cm2，要使它在370C时能负重820N，应打气几下？

（没打气前车胎内少量的气体可忽略）

18、一个容积是20L的充满氧气的大钢瓶，瓶内氧气压强达1.013×107Pa。

要把这些氧气分装到4个容积是5L的小钢瓶中去，分装时小钢瓶依次分装，分装后各小钢瓶内压强不等，分装时的漏气和温度变化忽略不计。

求分装后大钢瓶内氧气的压强。

（小钢瓶内原来是真空，分装时小钢瓶依次分装，分装后各小钢瓶内压强不等）

章末测试参考答案

1、C2、B