气体的等容变化和等压变化.docx

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1、气体的等容变化和等压变化在物理学中,当需要研究三个物理量之间的关系时,往往采用“控制变量法”——保持一个量不变,研究其它两个量之间的关系,然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系。【气体的等容变化】1.等容变化:当体积(V)保持不变时,压强(p)和温度(T)之间的关系。2.查理定律:一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度每升高(或降低)1℃,增加(或减少)的压强等于它0℃时压强的1/273.或一定质量的某种气体,在体积保持不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比.3.公式:4.查理定律的微观

2、解释:一定质量(m)的气体的总分子数(N)是一定的,体积(V)保持不变时,其单位体积内的分子数(n)也保持不变,当温度(T)升高时,其分子运动的平均速率(v)也增大,则气体压强(p)也增大;反之当温度(T)降低时,气体压强(p)也减小。这与查理定律的结论一致。【气体的等压变化】1.等压变化:当压强(p)保持不变时,体积(V)和温度(T)之间的关系.2.盖·吕萨克定律:一定质量的气体,在压强不变的情况下,温度每升高(或降低)1℃,增加(或减少)的体积等于它0℃时体积的1/273.或一定质量的某种气

3、体,在压强p保持不变的情况下,体积V与热力学温度T成正比.3.公式:4.盖·吕萨克定律的微观解释:一定质量(m)的理想气体的总分子数(N)是一定的,要保持压强(p)不变,当温度(T)升高时,全体分子运动的平均速率v会增加,那么单位体积内的分子数(n)一定要减小(否则压强不可能不变),因此气体体积(V)一定增大;反之当温度降低时,同理可推出气体体积一定减小t(℃)p(pa)0t01.由查理定律可知,一定质量的理想气体在体积不变时,它的压强随温度变化关系如图中实线表示。把这个结论进行合理外推,便可得

4、出图中t0=   ℃;如果温度能降低到t0,那么气体的压强将减小到Pa。答:-273、0一定质量的理想气体在等容变化过程中测得,气体在0℃时的压强为PO,10℃时的压强为P10,则气体在21℃时的压强在下述各表达式中正确的是(AD)A.B.C.D.MNA如图所示,A端封闭有气体的U形玻璃管倒插入水银槽中,当温度为T1时,管中水银面处在M处,温度为T2时,管中水银面处在N处,且M、N位于同一高度,若大气压强不变,则:(AD)A.两次管中气体压强相等B.T1时管中气体压强小于T2时管中气体压强C.T

5、1T2对于一定质量的理想气体,可能发生的过程是(C)A.压强和温度不变,体积变大B.温度不变,压强减少,体积减少C.体积不变,温度升高,压强增大,D.压强增大,体积增大,温度降低如图所示,导热性能良好的气缸开口向下,缸内用一活塞封闭一定质量的气体,活塞在气缸内可以自由滑动且不漏气,其下方用细绳吊着一重物,系统处于平衡状态。现将细绳剪断,从剪断细绳到系统达到新的平衡状态的过程可视为一缓慢过程,在这一过程中气缸内(B)A.气体从外界吸热B.单位体积的气体分子数变大C.气体分子平均速率

6、变大 D.单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数减少在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气,一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接,重物和活塞均处于平衡状态,这时活塞离缸底的高度为10cm,如果缸内空气变为0℃,问:①重物是上升还是下降?②这时重物将从原处移动多少厘米?(设活塞与气缸壁间无摩擦)解:①缸内气体温度降低,压强减小,故活塞下移,重物上升.②分析可知缸内气体作等压变化.设活塞截面积为Scm2,气体初态体积V1=10Scm3,温度T1=373K,末态温度T2=273K,体积设

7、为V2=hScm3(h为活塞到缸底的距离)据可得h=7.4cm则重物上升高度Δh=10-7.4=2.6cm如图所示,一竖直放置的气缸由两个截面积不同的圆柱构成,各有一个活塞且用细杆相连,上、下分别封有两部分气体A和B,两活塞之间是真空,原来活塞恰好静止,两部分气体的温度相同,现在将两部分气体同时缓慢升高相同温度,则(BC)(A)两活塞将静止不动(B)两活塞将一起向上移动(C)A气体的压强改变量比B气体的压强改变量大(D)无法比较两部分气体的压强改变量的大小图(甲)A图(乙)B如图所示,内壁光滑的

8、绝热气缸竖直立于地面上,绝热活塞将一定质量的气体封闭在气缸中,活塞静止时处于A位置。现将一重物轻轻地放在活塞上,活塞最终静止在B位置。若除分子之间相互碰撞以外的作用力可忽略不计,则活塞在B位置时与活塞在A位置时相比较(D)A.气体的温度可能相同 B.气体的内能可能相同C.单位体积内的气体分子数不变D.单位时间内气体分子撞击单位面积气缸壁的次数一定增多如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,中间封有一段空气。则h(ACD)(A)弯管左管内外水银面的高度差为h(B)若把

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