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气体的等容等压变化习题20202020一支一支一支一支足够长足够长足够长足够长且粗细均匀的且粗细均匀的且粗细均匀的且粗细均匀的玻璃管玻璃管玻璃管玻璃管，倒插在，倒插在，倒插在，倒插在深而大深而大深而大深而大的水银槽中，的水银槽中，的水银槽中，的水银槽中，玻璃管封闭的上端有一段玻璃管封闭的上端有一段玻璃管封闭的上端有一段玻璃管封闭的上端有一段45cm45cm45cm45cm长的水银柱，管内下端水银面与槽内长的水银柱，管内下端水银面与槽内长的水银柱，管内下端水银面与槽内长的水银柱，管内下端水银面与槽内水银面相平，其间封有水银面相平，其间封有水银面相平，其间封有水银面相平，其间封有L L L L1 1 1 1=30cm=30cm=30cm=30cm长的空气柱，如图所示，设环境温度长的空气柱，如图所示，设环境温度长的空气柱，如图所示，设环境温度长的空气柱，如图所示，设环境温度保持不变。（已知大气压强保持不变。（已知大气压强保持不变。（已知大气压强保持不变。（已知大气压强p p p p0 0 0 0=75cmHg=75cmHg=75cmHg=75cmHg）。求：）。求：）。求：）。求：（1 1 1 1）管内水银柱与玻璃管的顶端间的压强；）管内水银柱与玻璃管的顶端间的压强；）管内水银柱与玻璃管的顶端间的压强；）管内水银柱与玻璃管的顶端间的压强；（2 2 2 2）将玻璃管）将玻璃管）将玻璃管）将玻璃管缓慢缓慢缓慢缓慢上提多少距离后，管内水银柱与玻璃管的顶端上提多少距离后，管内水银柱与玻璃管的顶端上提多少距离后，管内水银柱与玻璃管的顶端上提多少距离后，管内水银柱与玻璃管的顶端间弹力恰好为零？间弹力恰好为零？间弹力恰好为零？间弹力恰好为零？一、习题：气体计算问题的分析方法一、习题：气体计算问题的分析方法一、习题：气体计算问题的分析方法一、习题：气体计算问题的分析方法二二查查理理定定律律：一一定定质质量量的的某某种种气气体体，在在体体积积不不变变的的情情况况下下，压压强强p p与与热热力力学学温温度度T T成成正正比比（p p T T ）可写成可写成 或或（1）查理定律是实验定律，由法国科学家查理通过实验发现的）查理定律是实验定律，由法国科学家查理通过实验发现的（2）适用条件：气体质量一定，体积不变）适用条件：气体质量一定，体积不变.（3）在）在p/T=C中的中的C与气体的种类、质量、体积有关与气体的种类、质量、体积有关 注意：注意：注意：注意：p p与热力学温度与热力学温度与热力学温度与热力学温度T T成正比，不与摄氏温度成正比，但压强的成正比，不与摄氏温度成正比，但压强的成正比，不与摄氏温度成正比，但压强的成正比，不与摄氏温度成正比，但压强的变化变化变化变化 p p与摄氏温度与摄氏温度与摄氏温度与摄氏温度 t t的变化（的变化（的变化（的变化（T T）成正比成正比成正比成正比（4）一定质量的气体在等容时，升高（或降低）相同的温度，所）一定质量的气体在等容时，升高（或降低）相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的增加（或减小）的压强是相同的（5）解题时前后两状态压强的单位要统一）解题时前后两状态压强的单位要统一.一定质量的气体，保持体积不变，温度从一定质量的气体，保持体积不变，温度从一定质量的气体，保持体积不变，温度从一定质量的气体，保持体积不变，温度从1111升高到升高到升高到升高到5555，压强的增量为压强的增量为压强的增量为压强的增量为 2.0102.0103 3 Pa Pa Pa Pa，则，则，则，则 A A它从它从55升高到升高到1010，压强增量为，压强增量为2.0102.0103 3PaPaB B它从它从1111升高到升高到1515，压强增量为，压强增量为2.0102.0103 3PaPaC C它在它在00时，压强约为时，压强约为1.4101.4105 5PaPaD D D D体积不变时，气体的压强增量与热力学温度成正比体积不变时，气体的压强增量与热力学温度成正比体积不变时，气体的压强增量与热力学温度成正比体积不变时，气体的压强增量与热力学温度成正比 学后自检学后自检学后自检学后自检(小试身手小试身手小试身手小试身手)电灯泡内充有氮、氩混合气体，如果要使灯泡内的混合电灯泡内充有氮、氩混合气体，如果要使灯泡内的混合电灯泡内充有氮、氩混合气体，如果要使灯泡内的混合电灯泡内充有氮、氩混合气体，如果要使灯泡内的混合气体在气体在气体在气体在500500500500时的压强不超过一个标准大气压，则在时的压强不超过一个标准大气压，则在时的压强不超过一个标准大气压，则在时的压强不超过一个标准大气压，则在20 20 20 20 的室温下充气，电灯泡内气体压强至多能充到多少？的室温下充气，电灯泡内气体压强至多能充到多少？的室温下充气，电灯泡内气体压强至多能充到多少？的室温下充气，电灯泡内气体压强至多能充到多少？BC三、气体的等压变化三、气体的等压变化当压强保持不变时当压强保持不变时,体积和温度之间的变化叫做体积和温度之间的变化叫做等等压变化压变化。三、气体的等压变化三、气体的等压变化盖盖盖盖吕萨克定律：一定质量的某种气体吕萨克定律：一定质量的某种气体吕萨克定律：一定质量的某种气体吕萨克定律：一定质量的某种气体,在压强保持不变在压强保持不变在压强保持不变在压强保持不变的情况下的情况下的情况下的情况下,体积体积体积体积V V V V与与与与热力学温度热力学温度热力学温度热力学温度T T T T成正比成正比成正比成正比.0VT即一定质量的气体在压强不变的条件即一定质量的气体在压强不变的条件下，体积的变化量与热力学温度的变下，体积的变化量与热力学温度的变化量成正比。化量成正比。如图所示如图所示p p表示气体的压强表示气体的压强,V,V表示体积表示体积,T,T表示热力表示热力学温度学温度,t,t表示摄氏温度表示摄氏温度,则正确描述一定质量理想则正确描述一定质量理想气体等压变化规律的是图气体等压变化规律的是图ACACv vP PT TP PT Tt tv vP P2 2(多选多选多选多选)一定质量的理想气体在一定质量的理想气体在一定质量的理想气体在一定质量的理想气体在等压变化等压变化等压变化等压变化中体积增大了中体积增大了中体积增大了中体积增大了1/21/2，若气体原来温度是，若气体原来温度是，若气体原来温度是，若气体原来温度是2727，则温度的变化是，则温度的变化是，则温度的变化是，则温度的变化是()A A升高到升高到升高到升高到450K450KBB升高了升高了升高了升高了150150C C升高到升高到升高到升高到40.540.5 D D升高到升高到升高到升高到4504507 7 7 7(8(8(8(8分分分分)如图如图如图如图5 5 5 5所示，汽缸所示，汽缸所示，汽缸所示，汽缸A A A A中封闭有一定质量的气体，中封闭有一定质量的气体，中封闭有一定质量的气体，中封闭有一定质量的气体，活塞活塞活塞活塞B B B B与与与与A A A A的接触是光滑且不漏气的，的接触是光滑且不漏气的，的接触是光滑且不漏气的，的接触是光滑且不漏气的，B B B B上放一重物上放一重物上放一重物上放一重物C C C C，B B B B与与与与C C C C的总重为的总重为的总重为的总重为G G G G，大气压为，大气压为，大气压为，大气压为p p p p0 0 0 0。当汽缸内气体温度是。当汽缸内气体温度是。当汽缸内气体温度是。当汽缸内气体温度是27 27 27 27 时，时，时，时，活塞与汽缸底部距离为活塞与汽缸底部距离为活塞与汽缸底部距离为活塞与汽缸底部距离为h h h h1 1 1 1。求当汽缸内气体温度是。求当汽缸内气体温度是。求当汽缸内气体温度是。求当汽缸内气体温度是127 127 127 127 时，活塞与汽缸底部的距离是多少？时，活塞与汽缸底部的距离是多少？时，活塞与汽缸底部的距离是多少？时，活塞与汽缸底部的距离是多少？玻意耳定律玻意耳定律查理定律查理定律盖盖吕萨克定律吕萨克定律等温变化等温变化等容变化等容变化等压变化等压变化体积不变时，压强与温度成正比体积不变时，压强与温度成正比热力学热力学温度成正比温度成正比温度不变时，压强与体积成反比温度不变时，压强与体积成反比压强不变时，体积与温度成正比压强不变时，体积与温度成正比热力学热力学温度成正比温度成正比摄氏摄氏摄氏摄氏温度成一次函数温度成一次函数温度成一次函数温度成一次函数摄氏摄氏摄氏摄氏温度成一次函数温度成一次函数温度成一次函数温度成一次函数 典题例析典题例析典题例析典题例析 1 1 1 1容积为容积为容积为容积为2L2L2L2L的烧瓶，在压强为的烧瓶，在压强为的烧瓶，在压强为的烧瓶，在压强为1.0101.0101.0101.0105 5 5 5PaPaPaPa时，用塞子塞时，用塞子塞时，用塞子塞时，用塞子塞住，此时温度为住，此时温度为住，此时温度为住，此时温度为27272727，当把它加热到，当把它加热到，当把它加热到，当把它加热到127127127127时，塞子被打时，塞子被打时，塞子被打时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐渐降温到渐降温到渐降温到渐降温到27272727，求：，求：，求：，求：(1)(1)(1)(1)塞子打开前的最大压强；塞子打开前的最大压强；塞子打开前的最大压强；塞子打开前的最大压强；(2)27(2)27(2)27(2)27时剩余空气的压强。时剩余空气的压强。时剩余空气的压强。时剩余空气的压强。跟踪演练跟踪演练跟踪演练跟踪演练 2 2 2 2如图如图如图如图8 8 8 8 2 2 2 2 6 6 6 6，体积为，体积为，体积为，体积为V V V V、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为2.4T2.4T2.4T2.4T0 0 0 0、压强为、压强为、压强为、压强为1.2p1.2p1.2p1.2p0 0 0 0的理想气体。的理想气体。的理想气体。的理想气体。p p p p0 0 0 0和和和和T T T T0 0 0 0分别为大气的压分别为大气的压分别为大气的压分别为大气的压强和温度。容器内气体的所有变化过程都是缓慢的。求：强和温度。容器内气体的所有变化过程都是缓慢的。求：强和温度。容器内气体的所有变化过程都是缓慢的。求：强和温度。容器内气体的所有变化过程都是缓慢的。求：(1)(1)(1)(1)活塞开始移动时气体的温度活塞开始移动时气体的温度活塞开始移动时气体的温度活塞开始移动时气体的温度T T T T1 1 1 1；(2)(2)(2)(2)汽缸内气体与大气达到平衡时的体积汽缸内气体与大气达到平衡时的体积汽缸内气体与大气达到平衡时的体积汽缸内气体与大气达到平衡时的体积V V V V1 1 1 1。6 6 6 6如图如图如图如图4 4 4 4所示，所示，所示，所示，A A A A、B B B B两容器容积相等，用粗细均匀的细两容器容积相等，用粗细均匀的细两容器容积相等，用粗细均匀的细两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管连接，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水玻璃管连接，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水玻璃管连接，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水玻璃管连接，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，银柱，在两边气体作用下保持平衡时，银柱，在两边气体作用下保持平衡时，银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A A A A中气体的温度为中气体的温度为中气体的温度为中气体的温度为0 0 0 0，B B B B中气体温度为中气体温度为中气体温度为中气体温度为20 20 20 20，如果将它们的温度都降低，如果将它们的温度都降低，如果将它们的温度都降低，如果将它们的温度都降低10 10 10 10，则水银柱将，则水银柱将，则水银柱将，则水银柱将A A A A向向向向A A A A移动移动移动移动B B B B向向向向B B B B移动移动移动移动C C C C不动不动不动不动 D D D D不能确定不能确定不能确定不能确定6 6 6 6如图如图如图如图3 3 3 3所示，两端封闭粗细均匀竖直放置的玻璃管内，所示，两端封闭粗细均匀竖直放置的玻璃管内，所示，两端封闭粗细均匀竖直放置的玻璃管内，所示，两端封闭粗细均匀竖直放置的玻璃管内，有一长为有一长为有一长为有一长为h h h h的水银柱，将管内气体分为两部分。已知的水银柱，将管内气体分为两部分。已知的水银柱，将管内气体分为两部分。已知的水银柱，将管内气体分为两部分。已知l l l l2 2 2 22l2l2l2l1 1 1 1，若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱，若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱，若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱，若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱将如何移动？将如何移动？将如何移动？将如何移动？(设原来温度相同设原来温度相同设原来温度相同设原来温度相同)