2016-2017学年高中物理第8章气体2气体的等容变化和等压变化学业分层测评新人教版选修

气体的等容变化和等压变化 (建议用时：45分钟)学业达标1一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化的说法正确的是()A温度每升高1 ，压强的增量是原来压强的B温度每升高1 ，压强的增量是0 时压强的C气体的压强和热力学温度成正比D气体的压强和摄氏温度成正比E压强的变化量与热力学温度的变化量成正比【解析】根据查理定律：pCT，知C正确；将T(273t)K代入得：pC(273t)，升高1 时的压强为p1C(274t)，所以pC，B正确；由可知E正确【答案】BCE2对于一定质量的气体，在压强不变时，体积增大到原来的两倍，则正确说法是()A气体的摄氏温度升高到原来的两倍B气体的热力学温度升高到原来的两倍C温度每升高1 K体积增加是原来的D体积的变化量与温度的变化量成正比E气体的体积与热力学温度成正比【解析】由盖吕萨克定律可知A错误，B正确；温度每升高1 即1 K，体积增加是0体积的，C错误；由盖吕萨克定律的变形式可知D正确；答案B、D、E.【答案】BDE3(2016·海淀高二检测)如图8­2­6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不相符合的是() 【导学号：11200041】图8­2­6【解析】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；B表示等压变化，B错；C表示温度发生变化，C错；D、E表示等温变化，故D、E正确【答案】ABC4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”在皮肤上对其原因下列说法中不正确的是()A当火罐内的气体温度不变时，体积减小，压强增大B当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小C当火罐内的气体压强不变时，温度降低，体积减小D当火罐内的气体质量不变时，压强增大，体积减小E当火罐内的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比【解析】纸片燃烧时，罐内气体的温度升高，将罐压在皮肤上后，封闭气体的体积不再改变，温度降低时，由pT知封闭气体压强减小，在外界大气压作用下罐紧紧“吸”在皮肤上，B、E选项正确；答案为A、C、D.【答案】ACD5如图8­2­7所示，甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象，关于这两个图象的正确说法是() 【导学号：11200042】甲乙图8­2­7A甲是等压线，乙是等容线B乙图中pt线与t轴交点对应的温度是273.15 ，而甲图中Vt线与t轴的交点不一定是273.15 C由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p与t成直线关系D乙图表明温度每升高1 ，压强增加相同，但甲图表明随温度的升高压强不变E由甲图表明温度每升高1 ，体积的增加相同，但乙图表明随温度的升高体积不变【解析】由查理定律pCTC(t273.15)及盖吕萨克定律VCTC(t273.15)可知，甲图是等压线，乙图是等容线，故A正确；由“外推法”可知两种图线的反向延长线与t轴的交点温度为273.15 ，即热力学温度的0 K，故B错；查理定律及盖吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低、压强不太大的条件下得出的，当压强很大，温度很低时，这些定律就不成立了，故C错；由于图线是直线，故D、E正确【答案】ADE6房间里气温升高3 时，房间内的空气将有1 %逸出到房间外，由此可计算出房间内原来的温度是_.【解析】以升温前房间里的气体为研究对象，由盖吕萨克定律：，解得：T300 K，t27 .【答案】277(2016·济南高二检测)如图8­2­8所示，A、B两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管连接，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为0 ，B中气体的温度为20 ，如果将它们的温度都降低10，则水银柱将_(填向A移动或向B移动或不动) 【导学号：11200043】图8­2­8【解析】由pp，可知p，所以A部分气体压强减小的多，水银柱将向左移动【答案】向A移动8如图8­2­9所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞的厚度不计，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0.1V0，开始时活塞在A处，缸内气体压强为0.9p0(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.求：图8­2­9 (1)活塞移动到B时，缸内气体温度TB；(2)画出整个过程的p­V图线；【导学号：11200044】【解析】(1)活塞由A移动到B的过程中，先做等容变化，后做等压变化，解得T330 K、TB363 K.(2)活塞在A位置先经历等容变化，温度由297 K330 K，压强由0.9p0p0，之后活塞由A移动到B，气体做等压变化，压强为p0不变，温度由330 K363 K，体积由V01.1V0，其p­V图如图所示：【答案】(1)363 K(2)见解析能力提升9(2016·长春检测)如图8­2­10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p ­T图象或p ­V图象不能正确反映缸内气体压强变化情况的是() 【导学号：11200045】图8­2­10【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错误；在p­T图象中，等容线为过原点的直线，所以C错误，B正确；答案为ACD.【答案】ACD10如图8­2­11所示为竖直放置的上粗下细的两端封闭的细管，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，A、B两部分气体压强变化量分别为pA、pB，则pA与pB的大小关系为：pA_pB(填>或<或)图8­2­11【解析】由于不知道水银柱的移动情况不妨假设水银柱不动，这时上下两边的封闭气体均做等容变化，由查理定律可得ppkp，其中k为常数，又初始状态满足pBpAgh，可见pB>pA，因此pB>pA.【答案】<11用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸我们通常用的可乐易拉罐容积V355 mL.假设在室温(17 )下罐内装有0.9 V的饮料，剩余空间充满CO2气体，气体压强为1 atm.若易拉罐能承受的最大压强为1.2 atm，则保存温度不能超过多少？【解析】取CO2气体为研究对象，则：初态：p11 atm，T1(27317)K290 K，末态：p21.2 atm，T2未知气体发生等容变化，由查理定律得T2T1K348 Kt(348273) 75 .【答案】75 12容积为2 L的烧瓶，在压强为1.0×105 Pa时，用塞子塞住瓶口，此时温度为27 ，当把它加热到127 时，塞子被弹开了，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)塞子弹开前的最大压强；(2)27 时剩余空气的压强【导学号：11200046】【解析】塞子弹开前，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：p11.0×105 Pa，T1(27327) K300 K末态：p2？T2(273127) K400 K由查理定律可得p2 Pa1.33×105 Pa.(2)塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象：初态：p11.0×105 Pa，T1400 K末态：p2？，T2300 K由查理定律可得p2Pa7.5×104 Pa.【答案】(1)1.33×105 Pa(2)7.5×104 Pa