学
6．一定质量的理想气体，处于某一状态，经下列过程后会回到原来的温度的是
A．先保持压强不变，使它的体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强
B．先保持压强不变，使它的体积缩小，接着保持体积不变而减小压强
C．先保持体积不变，增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀
D．先保持体积不变，减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀
【答案】AD
7．一定质量的理想气体经历如图所示的一系列变化过程，ab、bc、cd和da这四个过程中在p–T图上都是直线段，其中ab的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab而cd平行于ab，由图可以判断
A．ab过程中气体体积不变
B．bc过程中气体体积不断减小
C．cd过程中气体体积不断增大
D．da过程中气体体积不断减小
【答案】ABC
8．已知理想气体的内能与温度成正比。
如图所示的实线为气缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中气缸内气体的内能
A．先增大后减小
B．先减小后增大
C．单调变化
D．保持不变
【答案】B
【解析】由图知气缸内理想气体状态的pV变化特点是先减小后增大，又因为常量）可知温度T先降低后升高，故气体内能先减小后增大，B正确。
9．如图所示，在固定的汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为SA:
SB=1:
2。
两活塞以穿过B的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，A、B中气体的体积皆为V0，温度皆为T0=300。
A中气体压强pA=1.5p0，p0是汽缸外的大气压强。
现对A加热，使其中气体的压强升到，同时保持B中气体的温度不变。
求此时A中气体温度TA。
【答案】500
10．一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m3.在上升至海拔6.50m高空的过程中，气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。
此后停止加热，保持高度不变．已知在这一海拔高度气温为－48.0℃。
求：
（1）氦气在停止加热前的体积；
（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。
【答案】
（1）7.39m3
（2）5.54m3
【解析】
（1）在气球上升至海拔6.50m高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程
根据玻意耳定律有：
p1V1=p2V2①
式中，p1=76.0cmHg，V1=3.50m3，p2=36.0cmHg，V2是在此等温过程氦气末状态的体积
由①式得
V2=7.39m3②学
（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1=300下降到与外界气体温度相同
即T2=225
这是一等压过程
根据盖—吕萨克定律有③
式中，V3是在此等压过程氦气末状态的体积
由③式得V3=5.54m3
11．如图甲所示为“⊥”型上端开口的玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，图中粗细部分截面积分别为S1=2cm2、S2=1cm2。
封闭气体初始温度为57℃，气体长度为L=22cm，乙图为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线。
（大气压强，摄氏温度t与热力学温度T的关系是T=t+273）。
求：
（1）和的值；
（2）若缓慢升高气体温度，升高至多少摄氏度方可将所有水银全部压入细管内。
【答案】
（1）
（2）369
12．如图，可自由移动的活塞将密闭汽缸分为体积相等的上下两部分A和B，初始时A、B中密封的理想气体温度均为800，B中气体压强p=1.25×l05Pa，活塞质量m=2.5g，汽缸横截面积S=10cm2，汽缸和活塞均由绝热材料制成。
现利用控温装置（未画出）保持B中气体温度不变，缓慢降低A中气体温度，使A中气体体积变为原来的3/4，若不计活塞与汽缸壁之间的摩擦，求稳定后A中气体的温度。
（g=10m/s2）
【答案】450
13．如图所示，一个开口向上的导热汽缸处于水平面上，截面积为10cm2的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸内，气柱长度为15cm，温度为27℃。
重力加速度取g=10m/s2，大气压强恒为1.0×105Pa，不计活塞的重力及与汽缸之间的摩擦，现在活塞上缓慢倒上质量为5g的沙子，试求：
（1）稳定后气柱的长度是多少？
（2）若逐渐撤去沙子，对汽缸缓慢加热到一定温度，稳定后气柱长度为20cm，则此时的温度是多少？
【答案】
（1）
（2）
【解析】
（1）由等温过程可知
解得气柱长度
②由理想气体状态方程可知
解得T=400（t=127℃）
14．一容器中装有某种气体，且容器上有一小孔跟外界大气相通，原来容器内气体的温度为27℃，如果把它加热到127℃，从容器中逸出的空气质量是原来质量的多少倍？
【答案】倍
15．如图所示，导热性能良好的汽缸开口向上，用轻质活塞封闭有体积为V0的理想气体，外界大气压强为P0，环境温度为T0，轻质活塞横截面积为S，与汽缸之间的摩擦不计。
现在活塞上面放一质量为m的物块，活塞缓慢下移，并最终静止在某一位置。
重力加速度为g。
求：
（1）活塞精止时，离汽缸底端的距离是多少？
（2）如果拿掉物块，要保持活塞位置不变，环境温度需要改变到多少？
汽缸吸热还是放热？
【答案】
（1）
（2）气体向外放热
【解析】
（1）放上物块并稳定后，由平衡条件得
达到稳定过程，根据玻意耳定律得p0V0=pSx
解得
（2）拿掉物块后的稳定过程，根据查理定律得学
解得
理想气体温度降低，根据热力学第一定律ΔU=Q+W知，气体向外放热
16．如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m。
现使汽缸内的气体缓缓按图乙所示的规律变化，汽缸内的气体从状态A变化到状态B。
若该过程中气体内能发生了变化，气体柱高度增加了ΔL，设外界大气压强为p0，重力加速度为g。
求：
（1）汽缸内气体的温度为T1时，气体柱的高度（用T1、T2及ΔL表示）；
（2）若气体从状态A变化到状态B的过程中从外界吸收的热量为Q，则被封闭气体的内能变化了多少？
【答案】
（1）
（2）Q–（mg+p0S）ΔL
17．如图，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，两活塞用刚性轻杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方充有氮气。
已知大活塞的质量为2m、横截面积为2S，小活塞的质量为m、横截面积为S，两活塞间距为L，大活塞导热性能良好，汽缸及小活塞绝热，初始时氮气和汽缸外大气的压强均为p0，氮气的温度为T0，大活塞与大圆筒底部相距为，小活塞与小圆筒底部相距为L。
两活塞与汽缸壁之间的摩擦不计，重力加速度为g。
现通过电阻丝缓慢加热氮气，当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，求：
（1）两活塞间氧气的压强；
（2）小活塞下方氮气的温度。
【答案】
（1）
（2）
18．如图甲所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0。
A、B之间的容积为0.1V0，开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0（p0为大气压强），温度为297，现缓慢加热汽缸内的理想气体，直至399.3。
求：
（1）活塞刚离开B处时的温度TB。
（2）缸内气体最后的压强p。
（3）在图乙中画出整个过程的p–V图线。
【答案】
（1）330
（2）1.1p0（3）见解析图
升级会员 