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8.2 氣體的等容變化和等壓變化 習(xí)題.doc

  • 資源ID:109490016       資源大小:150KB        全文頁(yè)數(shù):6頁(yè)
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8.2 氣體的等容變化和等壓變化 習(xí)題.doc

8.2 氣體的等容變化和等壓變化 習(xí)題 基礎(chǔ)夯實(shí) 一、選擇題(1~3題為單選題,4、5題為多選題) 1.(張店2013~2014學(xué)年高二下學(xué)期檢測(cè))在冬季,剩有半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過(guò)一個(gè)夜晚后,第二天拔瓶口的軟木塞時(shí)覺(jué)得很緊,不易拔出來(lái),這種現(xiàn)象的主要原因是(  ) A.軟木塞受潮膨脹 B.瓶口因溫度降低而收縮變小 C.白天氣溫升高,大氣壓強(qiáng)變大 D.瓶?jī)?nèi)氣體因溫度降低而壓強(qiáng)減小 答案:D 解析:冬季氣溫較低,瓶中的氣體在V不變時(shí),因T減小而使p減小,這樣瓶外的大氣壓力將瓶塞位置下推,使瓶塞蓋得緊緊的,所以拔起來(lái)就感到很吃力,故正確答案為D。 2.對(duì)于一定質(zhì)量的氣體,在壓強(qiáng)不變時(shí),體積增大到原來(lái)的兩倍,則下列正確說(shuō)法的是(  ) A.氣體的攝氏溫度升高到原來(lái)的兩倍 B.氣體的熱力學(xué)溫度升高到原來(lái)的兩倍 C.溫度每升高1 K體積增加原來(lái)的 D.體積的變化量與溫度的變化量成反比 答案:B 解析:由蓋·呂薩克定律可知A錯(cuò)誤,B正確;溫度每升高1 ℃即1 K,體積增加0 ℃體積的,C錯(cuò)誤;由蓋·呂薩克定律的變形式=可知D錯(cuò)誤。 3.一定質(zhì)量的氣體,在體積不變的情況下,溫度由0 ℃升高到10 ℃時(shí),其壓強(qiáng)的增加量為Δp1,當(dāng)它由100 ℃升高到110 ℃時(shí),其壓強(qiáng)的增加量為Δp2,則Δp1與Δp2之比是(  ) A.11 B.110 C.10110 D.11010 答案:A 解析:等容變化,這四個(gè)狀態(tài)在同一條等容線上,因Δt相同,所以Δp也相同,故A正確。 4.如圖所示,一小段水銀封閉了一段空氣,玻璃管豎直靜放在室內(nèi)。下列說(shuō)法正確的是(  ) A.現(xiàn)發(fā)現(xiàn)水銀柱緩慢上升了一小段距離,這表明氣溫一定上升了 B.若外界大氣壓強(qiáng)不變,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)水銀柱緩慢上升了一小段距離,這表明氣溫上升了 C.若發(fā)現(xiàn)水銀柱緩慢下降一小段距離,這可能是外界的氣溫下降所至 D.若把管子轉(zhuǎn)至水平狀態(tài),穩(wěn)定后水銀未流出,此時(shí)管中空氣的體積將大于原來(lái)豎直狀態(tài)的體積 答案:BCD 解析:若水銀柱上移,表示氣體體積增大,可能的原因是外界壓強(qiáng)減小而溫度沒(méi)變,也可能是壓強(qiáng)沒(méi)變而氣溫升高,A錯(cuò),B對(duì),同理水銀柱下降可能是氣溫下降或外界壓強(qiáng)變大所致,C對(duì),管子置于水平時(shí),壓強(qiáng)減小,體積增大,D對(duì)。 5.如圖所示為一定質(zhì)量的某種氣體的等容或等壓變化圖象,關(guān)于這兩個(gè)圖象的正確說(shuō)法是(  ) A.甲是等壓線,乙是等容線 B.乙圖中p­t線與t軸交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度是-273.15℃,而甲圖中V­t線與t軸的交點(diǎn)不一定是-273.15℃ C.由乙圖可知,一定質(zhì)量的氣體,在任何情況下都是p 與t成直線關(guān)系 D.乙圖表明溫度每升高1℃,壓強(qiáng)增加相同,但甲圖表明隨溫度的升高壓強(qiáng)不變 答案:AD 解析:由查理定律p=CT=C(t+273.15)及蓋·呂薩克定律V=CT=C(t+273.15)可知,甲圖是等壓線,乙圖是等容線,故A正確;由“外推法”可知兩種圖線的反向延長(zhǎng)線與t軸的交點(diǎn)溫度為-273.15℃,即熱力學(xué)溫度的0K,故B錯(cuò);查理定律及蓋·呂薩克定律是氣體的實(shí)驗(yàn)定律,都是在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的條件下得出的,當(dāng)壓強(qiáng)很大,溫度很低時(shí),這些定律就不成立了,故C錯(cuò);由于圖線是直線,故D正確。 二、非選擇題 6.燈泡內(nèi)充有氮?dú)寤旌蠚怏w,如果要使燈泡內(nèi)的混合氣體在500℃時(shí)的壓強(qiáng)不超過(guò)1atm,在20℃下充氣,燈泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)至多能充到多少? 答案:0.38atm 解析:以燈泡內(nèi)氣體為研究對(duì)象,溫度升高時(shí)體積不變,初狀態(tài)為20℃,末狀態(tài)溫度為500℃,壓強(qiáng)為1atm。應(yīng)用查理定律即可求出初狀態(tài)的壓強(qiáng)。 則以燈泡內(nèi)氣體為研究對(duì)象。由查理定律可得=,可求得p1=p2 把T1=(273+20)K=293K,T2=(273+500)K=773K和p2=1atm代入得 p1=×1atm=0.38atm。 7.如圖所示,上端開(kāi)口的光滑圓柱形氣缸豎直放置,截面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有a、b兩限制裝置,使活塞只能向上滑動(dòng)。開(kāi)始時(shí)活塞擱在a、b上,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0(p0=1.0×105Pa為大氣壓強(qiáng)),溫度為300K?,F(xiàn)緩慢加熱氣缸內(nèi)氣體,當(dāng)溫度為330K,活塞恰好離開(kāi)a、b;當(dāng)溫度為360K時(shí),活塞上升了4cm。g取10m/s2求: (1)活塞的質(zhì)量; (2)物體A的體積。 答案:(1)4kg (2)640cm3 解析:(1)設(shè)物體A的體積為ΔV。 T1=300K,p1=1.0×105Pa,V1=60×40-ΔV T2=330K,p2=(1.0×105+)Pa,V2=V1 T3=360K,p3=p2,V3=64×40-ΔV 由狀態(tài)1到狀態(tài)2為等容過(guò)程= 代入數(shù)據(jù)得m=4kg (2)由狀態(tài)2到狀態(tài)3為等壓過(guò)程= 代入數(shù)據(jù)得ΔV=640cm3 能力提升 一、選擇題(1、2題為單選題,3題為多選題) 1.如圖,一導(dǎo)熱性良好的氣缸內(nèi)用活塞封住一定量的氣體(不計(jì)活塞與缸壁摩擦),當(dāng)溫度升高時(shí),改變的量有(  ) A.活塞高度h B.氣缸體高度H C.氣體壓強(qiáng)p D.彈簧長(zhǎng)度L 答案:B 解析:氣體做等壓變化,溫度升高時(shí),體積變大,所以氣缸距地面高度H減小。 2.如圖所示,某同學(xué)用封有氣體的玻璃管來(lái)測(cè)絕對(duì)零度,當(dāng)容器水溫是30℃時(shí),空氣柱長(zhǎng)度為30cm,當(dāng)水溫是90℃時(shí),空氣柱的長(zhǎng)度是36cm,則該同學(xué)測(cè)得的絕對(duì)零度相當(dāng)于多少攝氏度(  ) A.-273℃ B.-270℃ C.-268℃ D.-271℃ 答案:B 解析:由等壓變化知=所以有=, 即=,ΔT=300, 所以絕對(duì)零度應(yīng)是30℃-300℃=-270℃,B對(duì)。 3.一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個(gè)過(guò)程,其中bc的延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn),cd垂直于ab且與水平軸平行,da與bc平行,則氣體體積在(  ) A.a(chǎn)b過(guò)程中不斷增加 B.bc過(guò)程中保持不變 C.cd過(guò)程中不斷增加 D.da過(guò)程中保持不變 答案:AB 解析:首先,因?yàn)閎c的延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn),所以bc是等容線,即氣體體積在bc過(guò)程中保持不變,B正確;ab是等溫線,壓強(qiáng)減小則體積增大,A正確;cd是等壓線,溫度降低則體積減小,C錯(cuò)誤;連接aO交cd于e,則ae是等容線,即Va=Ve,因?yàn)閂d<Ve,所以Vd<Va,所以da過(guò)程中體積不是保持不變,D錯(cuò)誤。 二、非選擇題 4.如圖所示,水平放置的氣缸內(nèi)壁光滑,活塞的厚度不計(jì),在A、B兩處設(shè)有限制裝置,使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng),A左側(cè)氣缸的容積為V0,A、B之間容積為0.1V0,開(kāi)始時(shí)活塞在A處,缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為0.9p0(p0為大氣壓強(qiáng)),溫度為297K,現(xiàn)通過(guò)對(duì)氣體緩慢加熱使活塞恰好移動(dòng)到B。求: (1)活塞移動(dòng)到B時(shí),缸內(nèi)氣體溫度TB; (2)畫(huà)出整個(gè)過(guò)程的p-V圖線。 答案:(1)363K (2)如圖所示 解析:(1)活塞由A移動(dòng)到B的過(guò)程中,先做等容變化,后做等壓變化。由氣態(tài)方程得 =?。浇獾肨B=363K。 (2)如上圖所示 5.如圖所示,A氣缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體,溫度為27℃,活塞與氣缸底部距離為h,活塞截面積為S。氣缸中的活塞通過(guò)滑輪系統(tǒng)掛一重物,質(zhì)量為m。若不計(jì)一切摩擦,當(dāng)氣體的溫度升高10℃且系統(tǒng)穩(wěn)定后,求重物m下降的高度。 答案:h 解析:初末狀態(tài),物塊靜止,可知繩中拉力大小相等,分析 活塞可知,氣體發(fā)生等壓變化。由蓋·呂薩克定律知: ==,V1=Sh,ΔV=SΔh T1=300K,解得Δh=ΔT=h。 6.(大慶鐵人中學(xué)2014~2015學(xué)年高二下學(xué)期期中)如圖所示為驗(yàn)證查理定律的實(shí)驗(yàn)裝置,A為燒瓶,內(nèi)貯空氣。B為U形管,下部與較長(zhǎng)的軟橡膠管相連。由于組裝不慎,U形管左側(cè)10cm水銀柱的下方混入一段長(zhǎng)為4cm的空氣柱,左側(cè)水銀柱上表面與標(biāo)志線E對(duì)齊。開(kāi)始時(shí)燒瓶所在水槽內(nèi)水溫為7℃,U形管兩邊水銀面相平。當(dāng)水溫升至63℃時(shí),調(diào)整右邊開(kāi)口水銀管的高度,使左側(cè)水銀柱上表面仍與標(biāo)志線E對(duì)齊。已知大氣壓p0=76cmHg。試求此時(shí): (1)燒瓶A中的氣體壓強(qiáng); (2)左側(cè)管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度;(保留2位有效數(shù)字) (3)右側(cè)管內(nèi)水銀面升高的高度。(保留3位有效數(shù)字) 答案:(1)96cmHg (2)3.4cm (3)16.6cm 解析:(1)設(shè)燒瓶?jī)?nèi)空氣為A,U形管中混入的空氣柱為B,它們初始狀態(tài)的壓強(qiáng)分別為pA和pB。 由圖得:pB=p0+ρgh=(76+14)cmHg=90cmHg pA=pB-ρgh′=(90-10)cmHg=80cmHg。 燒瓶?jī)?nèi)空氣發(fā)生等容變化,由查理定律得: pA′=·pA=×80cmHg=96cmHg (2)空氣柱B末態(tài)壓強(qiáng)為: pB′=pA′+ρgh′=(96+10)cmHg=106Hg 空氣柱B發(fā)生等溫變化,則有: pBLB=pB′LB′ 代入解得:LB′=3.4cm (3)在末態(tài)時(shí),右側(cè)管內(nèi)水銀面高度將升高x,則: pB′=p0+x+10+3.4 得:x=16.6cm。 6

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