完整word版步步高新课标高中物理 83 理想气体的状态方程每课一练2 新人教版选修33Word下载.docx
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A.一定质量的某种气体,当温度和体积都保持不变时,它的压强一定不会发生变化
B.一定质量的某种气体,当其体积增大时,压强不可能增大
C.一定质量的某种气体,当其温度升高时,体积一定增大
D.一定质量的某种气体的压强增大,温度降低,这种气体的密度一定增大
【概念规律练】
知识点一 理想气体的状态方程
1.一定质量的理想气体,在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1,在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2,下列关系中正确的是( )
A.p1=p2,V1=2V2,T1=
T2
B.p1=p2,V1=
V2,T1=2T2
C.p1=2p2,V1=2V2,T1=2T2
D.p1=2p2,V1=V2,T1=2T2
2.对一定质量的理想气体( )
A.若保持气体的温度不变,则当气体的压强减小时,气体的体积一定会增大
B.若保持气体的压强不变,则当气体的温度减小时,气体的体积一定会增大
C.若保持气体的体积不变,则当气体的温度减小时,气体的压强一定会增大
D.若保持气体的温度和压强都不变,则气体的体积一定不变
知识点二 理想气体状态变化图象
3.
图1
如图1所示,A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态,状态A的温度为TA,状态B的温度为TB.由图可知( )
A.TA=2TBB.TB=4TA
C.TB=6TAD.TB=8TA
4.
图2
一定质量的理想气体经历了如图2所示的一系列过程,ab、bc、cd和da这四个过程在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过程中气体体积不断减小
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增大
【方法技巧练】
一、气体状态变化图象转化的方法
5.使一定质量的理想气体按图3甲中箭头所示的顺序变化,图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线.
图3
(1)已知气体在状态A的温度TA=300K,求气体在状态B、C和D的温度各是多少?
(2)将上述状态变化过程在图乙中画成用体积V和温度T表示的图线(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.
6.
图4
如图4所示,是一定质量的气体从状态A经状态B、C到状态D的p—T图象,已知气体在状态B时的体积是8L,求VA和VC、VD,并画出此过程的V—T图.
二、解决变质量问题的方法
7.钢筒内装有3kg气体,当温度是-23℃时,压强为4atm,如果用掉1kg后温度升高到27℃,求筒内气体的压强.
8.房间的容积为20m3,在温度为7℃、大气压强为9.8×
104Pa时,室内空气质量是25kg.当温度升高到27℃,大气压强变为1.0×
105Pa时,室内空气的质量是多少?
1.关于理想气体,下列说法正确的是( )
A.温度极低的气体也是理想气体
B.压强极大的气体也遵从气体实验定律
C.理想气体是对实际气体的抽象化模型
D.理想气体实际并不存在
2.关于理想气体,下列说法中哪些是正确的( )
A.理想气体是严格遵守气体实验定律的气体模型
B.理想气体的分子没有体积
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
3.甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体,已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙,且p甲<
p乙,则( )
A.甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度
B.甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度
C.甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能
D.甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能
4.一定质量的理想气体,初始状态为p、V、T.经过一系列状态变化后,压强仍为p,则下列过程中可以实现的是( )
A.先等温膨胀,再等容降温B.先等温压缩,再等容降温
C.先等容升温,再等温压缩D.先等容降温,再等温压缩
5.下列图中,p表示压强,V表示体积,T表示热力学温度,t表示摄氏温度.各图中正确描述一定质量的理想气体等压变化规律的是( )
6.在下列图中,不能反映一定质量的理想气体经历了等温变化→等容变化→等压变化后,又可以回到初始状态的图是( )
7.
图5
一定质量的理想气体沿着图5所示的方向发生状态变化的过程中,该气体压强的变化是( )
A.从状态c到状态d,压强减小
B.从状态d到状态a,压强不变
C.从状态a到状态b,压强增大
D.从状态b到状态c,压强不变
8.
图6
一圆筒形真空容器,在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞,弹簧处于自然长度时,活塞正好触及筒底,如图6所示,当在活塞下方注入一定质量的理想气体后,温度为T时,气柱高为h,则温度为T′时,气柱的高为(活塞与圆筒间摩擦不计)( )
A.T′h/TB.Th/T′
C.h
D.h
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
9.
图7
如图7所示,装有水银的细U形管与巨大的密封气罐A相连,左端封闭有一段空气柱,在气温为-23℃时,空气柱长为62cm,右端水银面比左端低40cm,当气温升到27℃时,U形管两边高度差增加了4cm,则气罐内气体在-23℃时的压强为________cmHg.
10.内燃机汽缸里的混合气体,在吸气冲程之末,温度为50℃,压强为1.0×
105Pa,体积为0.93L.在压缩冲程中,把气体的体积压缩为0.155L时,气体的压强增大到1.2×
106Pa.这时混合气体的温度升高到多少摄氏度?
11.
图8
用销钉固定的活塞把容器分成A、B两部分,其容积之比VA∶VB=2∶1.如图8所示,起初A中空气温度为127℃,压强为1.8×
105Pa,B中空气温度为27℃,压强为1.2×
105Pa,拔去销钉,使活塞可以无摩擦地移动但不漏气,由于容器缓慢导热,最后都变成室温27℃,活塞也停住,求最后A、B中气体的压强.
12.
图9
某压缩式喷雾器储液桶的容量为5.7×
10-3m3.往桶内倒入4.2×
10-3m3的药液后开始打气,假设打气过程中药液不会向外喷出,如图9所示.如果每次能打进2.5×
10-4m3的空气,要使喷雾器内空气的压强达到4atm,应打气几次?
这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完?
(设标准大气压强为1atm)
课前预习练
1.气体实验定律 不太大 不太低 很大 很低 不太低不太大
2.压强 体积 热力学温度
=C
=
4.C [理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵从气体实验定律的气体,A项错误;
它是实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下的抽象,故C正确,B、D是错误的.]
5.A [由理想气体状态方程
=恒量得A项中只要压强减小就有可能,故A项正确;
而B项中体积不变,温度与压强应同时变大或同时变小,故B项错;
C项中温度不变,压强与体积成反比,故不能同时增大;
D项中温度升高,压强减小,体积减小,导致
减小,故D项错误.]
6.AD [在p、V、T三个状态参量中,单独一个参量发生变化是不可能的,A正确;
体积增大时,压强增大,温度升高,
可能会保持不变,B错误;
不知压强变化情况,温度升高,体积不一定增大,C错误;
压强增大而温度降低,体积必定减小,由于质量不变,因此密度一定增大,D正确.]
课堂探究练
1.D [由理想气体状态方程
可判断,只有D项正确.]
方法总结 在确定气体质量不变的条件下,才可用理想气体状态方程.它是一定质量理想气体的几个状态参量之间的关系,与变化过程无关.
2.AD [气体的三个状态参量变化时,至少有两个同时参与变化,故D对;
T不变时,由pV=恒量知,A对;
p不变时,由
=恒量知,B错;
V不变时,由
=恒量知,C错.]
方法总结 应用理想气体状态方程判断状态变化问题时,应注意:
(1)三个状态参量压强、体积和温度中至少有两个状态参量发生变化.
(2)状态参量变化的分析可根据
=常量进行分析.
3.C [从已知p-V图上可知TB>
TA.为确定它们之间的定量关系,可以用p-V图上的标度值代替压强和体积的大小,代入理想气体状态方程
得
,TB=6TA.]
方法总结 理解理想气体状态方程的实质,即一定质量的理想气体在状态参量变化时有
=C,C为常量.解题时应明确初、末状态的参量,而后再列方程求解.
4.BCD [本题是用p—T图象表示气体的状态变化过程.四条直线段只有ab段是等容过程.
即ab过程中气体体积不变,选项A是错误的,其他三个过程并不是等容变化过程.
如图所示连接Oc和Od,则Oba、Oc、Od都是一定质量理想气体的等容线,依据p—T图中等容线的特点(斜率越大,气体体积越小),比较这几条图线的斜率即可得出Va=Vb>
Vd>
Vc.同理,可以判断bc、cd和da线段上各点所表示的状态的体积大小关系,选项B、C、D正确.]
方法总结 由解题过程可以看出:
利用图象解题,常常需添加辅助线,适当地添加辅助线,可利用图象有关特点,使解题过程更加简捷.
5.
(1)TB=600K TC=600K TD=300K
(2)见解析
解析 由p-V图可以直观地看出气体在A、B、C、D各状态下压强和体积:
VA=10L,pA=4atm,pB=4atm,pC=2atm,VC=40L,pD=2atm,VD=20L.
(1)根据理想气体状态方程有
可得TC=
TA=
×
300K=600KTD=
300K=300K,BC是等温膨胀过程,故TB=TC=600K
(2)由状态B到状态C为等温变化,由玻意耳定律有pBVB=pCVC
得VB=
L=20L
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