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双基限时练(七) 气体的等容变化和等压变化
1．对于肯定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化状况是( )
A．气体的摄氏温度上升到原来的二倍
B．气体的热力学温度上升到原来的二倍
C．气体的摄氏温度降为原来的一半
D．气体的热力学温度降为原来的一半
1．肯定质量的气体保持其压强不变，若热力学温度降为原来的一半，则气体的体积为原来的( )
A．四倍 B．二倍
C．一半 D．四分之一
解析 由等压变化的规律＝可知，C选项正确．
答案 C
2．(多选题)图中描述肯定质量的气体做等容变化的过程的图线是( )
A
B
C
D
解析 肯定质量的气体做等容变化，在p－T图象中的图线应是延长线过原点的倾斜直线，在p－t图象中应是延长线过－273 ℃点的倾斜直线，故选项C、D是正确的．
答案 CD
3．在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，其次天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，这种现象的主要缘由是( )
A．软木塞受潮膨胀
B．瓶口因温度降低而收缩变小
C．白天气温上升，大气压强变大
D．瓶内气体因温度降低而压强减小
解析 冬季气温较低，瓶中的气体在V不变时，因T减小而使p减小，这样瓶外的大气压力将瓶塞位置下推，使瓶塞盖得紧紧的，所以拔起来就感到很吃力，故正确选项为D.
答案 D
4.
(多选题)肯定质量的某种抱负气体，自状态A经状态B变化到状态C，这一过程的p－T图象如图所示，则( )
A．在A→B过程中，气体的体积不断减小
B．在A→B过程中，气体的体积不断增大
C．在B→C过程中，气体的体积不断增大
D．在B→C过程中，气体的体积不断减小
解析 A→B的过程，气体的温度保持不变，进行的是等温变化，等温变化的规律p1V1＝p2V2，可知A→B过程中压强减小，体积增大，故B选项正确；B→C的过程为等压升温，由＝，可知，等压升温过程，体积不断增大，故C选项正确．
答案 BC
5．如下图所示，A、B两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管相连，两容器内装有不同气体，细管中心有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为0 ℃，B中气体温度为20 ℃，假如将它们的温度都降低10 ℃，那么水银柱将( )
A．向A移动 B．向B移动
C．不动 D．不能确定
解析 假设水银柱不动，A、B两部分气体将进行等容变化．
对A：＝，pA′＝＝＝.
对B：＝，pB′＝＝＝，
由题意可知pA＝pB，则pB′>pA′，则汞柱向A移动．
答案 A
6．(多选题)如图所示，①、②为肯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( )
A．①是等压线、②是等容线
B．②图中p－t图象与t轴交点对应的温度是－273.15 ℃，而①图中V－t图象中图线与t轴的交点不肯定是－273.15 ℃
C．图②表明随温度每上升1℃，压强增加相同，但图①随温度的上升压强不变
D．由图②可知，肯定质量的气体，在任何状况下都是p与t成直线关系
解析 由查理定律p＝CT＝C(t＋273.15)及盖－吕萨克定律V＝CT＝C(t＋273.15)可知，甲图是等压线，乙图是等容线，A选项正确；由图线的反向延长线交t轴于－273.15℃即热力学温度的零K，故B选项错误；查理定律及盖－吕萨克定律是气体的试验定律，都是在温度不太低，压强不太大的条件下得出的，当温度很低，压强很大时，这些气体定律就不成立了，故D选项错误；由于图线是直线，故C选项正确．
答案 AC
7．(多选题)如图所示为肯定质量的某种气体等容变化的图线，下列说法中正确的有( )
A．不管体积如何，图线只有一条
B．图线1和图线2体积不同，且有V1>V2
C．两条图线气体体积V2>V1
D．两图线必交于t轴上的同一点
解析 肯定质量的气体，在不同体积下进行等容变化，图象是不同的，故A选项错误；图线1、2体积不同，且V1<V2，故B选项错误，C选项正确；两图线必交于－273 ℃，故D选项正确．
答案 CD
8．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是( )
A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些
B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大
C．若气温上升，则活塞距地面的高度将减小
D．若气温上升，则气缸的上底面距地面的高度将增大
解析 若外界大气压增大或气温上升，因弹簧的弹力总等于活塞与气缸的总重力保持不变，则弹簧长度不变，A、C项错；对气缸分析，据平衡条件可知大气压增大，密封气体的压强增大，又气体温度不变，则体积减小，而活塞的位置不变，所以气缸的上底面距地面的高度将减小，B错；若气温上升，分析气缸的平衡可知密封气体发生等压变化，依据盖－吕萨克定律知体积增大，气缸的上底面距地面的高度将增大，D项正确．
答案 D
9．如图所示，某同学用封有气体的玻璃管来测确定零度，当容器水温是30 ℃时，空气柱长度为30 cm，当水温是90 ℃时，空气柱的长度是36 cm，则该同学测得的确定零度相当于( )
A．－273 ℃ B．－270 ℃
C．－268 ℃ D．－271 ℃
解析 由等压变化知＝，所以有＝，
即＝，ΔT＝300 ℃，
所以确定零度应是30 ℃－300 ℃＝－270 ℃，B对．
答案 B
10．如图所示，A气缸中用活塞封闭有肯定质量的抱负气体，温度为27 ℃，活塞与气缸底部距离为h，活塞截面积为S.气缸中的活塞通过滑轮系统挂一重物，质量为m.若不计一切摩擦，当气体的温度上升10 ℃且系统稳定后，求重物m下降的高度．
解析 初末状态，物块静止，可知绳中拉力大小相等，分析活塞可知，气体发生等压变化．由盖－吕萨克定律知：
＝＝
V1＝Sh，ΔV＝SΔh
T1＝300 K，解得Δh＝ΔT＝h
答案 h
11．用易拉罐盛装碳酸饮料格外卫生和便利，但假如猛烈碰撞或严峻受热会导致爆炸．我们通常用的可乐易拉罐容积V＝355 mL.假设在室温(17 ℃)罐内装有0.9V的饮料，剩余空间布满CO2气体，气体压强为1 atm.若易拉罐承受的压强为1.2 atm，则保存温度不能超过多少？
解析 取CO2气体为争辩对象，则：
初态：p1＝1 atm，T1＝(273＋17) K＝290 K.
末态：p2＝1.2 atm，T2＝未知量．
气体发生等容变化，由查理定律＝得：
T2＝ T1＝ K＝348 K，
t＝(348－273) ℃＝75 ℃
答案 75 ℃
12．如图所示，水平放置的气缸内壁光滑，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左侧气缸的容积为V0，A、B之间容积为0.1V0，开头时活塞在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：
(1)活塞移动到B时，缸内气体温度TB；
(2)画出整个过程的p－V图线．
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．由气态方程得
＝
＝
解得TB＝363 K
(2)如答案图所示
答案 (1)363 K (2)如图所示
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