1、2 气体的等容变化和等压变化一、选择题考点一 查理定律的应用1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一个小罐内，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”在皮肤上其原因是，当火罐内的气体( )A温度不变时，体积减小，压强增大 B体积不变时，温度降低，压强减小C压强不变时，温度降低，体积减小 D质量不变时，压强增大，体积减小答案 B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，由查理定律知封闭气体压强减小，罐紧紧“吸”在皮肤上，B 选项正确2某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室内的温度，存放食物之前该同学进行试通
2、电，该同学将打开的冰箱密封门关闭并给冰箱通电若大气压为 1.0105 Pa，刚通电时显示温度为27 ，通电一段时间后显示温度为 7 ，则此时密封的冷藏室中气体的压强是( )A0.2610 5 Pa B0.9310 5 PaC1.0710 5 Pa D3.8610 5 Pa答案 B解析 冷藏室气体的初状态：T 1(273 27) K 300 K，p 1110 5 Pa末状态：T 2(2737) K280 K，压强为 p2气体体积不变，根据查理定律得： p1T1 p2T2代入数据得：p 20.9310 5 Pa.3一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由 0 升高到 10 时，其压强的增量为p1
3、，当它由 100 升高到 110 时，其压强的增量为 p2，则 p1 与 p2 之比是( )A101 B373273 C11 D383283答案 C解析 由查理定律得 p T，一定质量的气体在体积不变的条件下 恒量，温度由 0 pT pT升高到 10 和由 100 升高到 110 ，T10 K 相同，故压强的增量 p1 p2，C 项正确考点二 盖吕萨克定律的应用4 一 定 质 量 的 气 体 在 等 压 变 化 中 体 积 增 大 了 ， 若 气 体 原 来 温 度 为 27 ， 则 温 度 的 变 化 是 ( )12A升高了 450 K B升高了 150 C降低了 150 D降低了 450
4、答案 B解析 由盖吕萨克定律可得 ，代入数据可知， ，得 T2450 K所以升V1V2 T1T2 132 300 KT2高的温度 t150 K150 .5房间里气温升高 3 时，房间内的空气有 1%逸出到房间外，由此可计算出房间内原来的温度是( )A7 B7 C17 D27 答案 D解析 以升温前房间里的气体为研究对象，由盖吕萨克定律得： ，解T 3 KT V1 1%V得：T300 K， t27 ，所以答案选 D.6一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由 5 升高到 10 ，体积的增量为V1；温度由 10 升高到 15 ，体积的增量为 V2，则( )AV 1V 2 BV 1V2C V1
5、VC答案 AC解析 由题图和查理定律可知 VAV B，故 A 正确；由状态 B 到状态 C，气体温度不变，压强减小，由玻意耳定律知气体体积增大，故 C 正确8如图 2 所示是一定质量的气体从状态 A 经状态 B 到状态 C 的 VT 图象，由图象可知( )图 2Ap ApB Bp CTA，故 pBpA，A、C 项错误，D 项正确；由 BC 为等压过程， pBp C，故 B 项错误9(多选) 如图 3 所示为一定质量气体的等容线，下面说法中正确的是 ( )图 3A直线 AB 的斜率是p0273B0 时气体的压强为 p0C温度在接近 0 K 时气体的压强为零DBA 延长线与横轴交点为273 E压强
6、 p 与温度 t 成正比答案 ABD解析 在 pt 图象上，等容线的延长线与 t 轴的交点坐标为 (273 ，0) ，从图中可以看出，0 时气体压强为 p0，因此直线 AB 的斜率为 ，A、B、D 正确；在接近 0 K 时，气p0273体已液化，因此不满足查理定律，压强不为零，C 错误；压强 p 与温度 t 的关系是线性关系而不是成正比，E 错误二、非选择题10(等温变化及等压变化的综合应用) 如图 4 所示，带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，其下部放入盛水的烧杯中注射器活塞的横截面积 S510 5 m2，活塞及框架的总质量 m0510 2 kg，大气压强 p01.010 5 Pa.当水温为
7、 t013 时，注射器内气体的体积为5.5 mL.求：( g 取 10 m/s2)图 4(1)向烧杯中加入热水，稳定后测得 t165 时，气体的体积为多大？(2)保持水温 t165 不变，为使气体的体积恢复到 5.5 mL，则要在框架上挂质量多大的钩码？答案 (1)6.5 mL (2)0.1 kg解析 (1)由盖吕萨克定律得 ，V0T0 V1T1解得 V16.5 mL(2)由玻意耳定律得 V1 V0，解得 m0.1 kg.(p0 m0gS) p0 m m0gS 11(等容变化及等压变化的综合应用) 如图 5 所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，横截面积为 40 cm2 的活塞将一定质量的气
8、体和一形状不规则的固体 A 封闭在汽缸内在汽缸内距缸底 60 cm 处设有 a、b 两限制装置，使活塞只能向上滑动开始时活塞搁在 a、b上，缸内气体的压强为 p0(p01.010 5 Pa 为大气压强)，温度为 300 K现缓慢加热汽缸内气体，当温度为 330 K 时，活塞恰好离开 a、b；当温度为 360 K 时，活塞上升了 4 cm.g取 10 m/s2，求：图 5(1)活塞的质量；(2)物体 A 的体积答案 (1)4 kg (2)640 cm3解析 (1)设物体 A 的体积为 V.T1300 K，p 11.010 5 Pa，V 1(6040V) cm 3T2330 K，p 2 Pa，V
9、2V 1(1.0105 mg4010 4)T3360 K，p 3p 2，V 3(6440V) cm 3由状态 1 到状态 2 为等容过程，由查理定律有 p1T1 p2T2代入数据得 m4 kg(2)由状态 2 到状态 3 为等压过程，由盖吕萨克定律有 V2T2 V3T3代入数据得 V640 cm 3.12(查理定律的应用)扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象如图 6 所示，横截面积为 S 的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为 300 K，压强为大气压强 p0.当封闭气体温度上升至 303 K 时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其 内 部 气 体 压 强 立
10、 刻 减 为 p0， 温 度 仍 为 303 K 再 经 过 一 段 时 间 ， 内 部 气 体 温 度 恢 复到 300 K求：图 6(1)当温度上升到 303 K 且尚未放气时，封闭气体的压强；(2)当温度恢复到 300 K 时，竖直向上提起杯盖所需的最小力答案 (1) p0 (2) p0S101100 20110 100解析 (1)以开始封闭的气体为研究对象，由题意可知，初状态温度 T0300 K，压强为p0；末状态温度 T1303 K，压强设为 p1，由查理定律得 p0T0 p1T1代入数据得 p1 p0101100(2)设杯盖的质量为 m，刚好被顶起时，由平衡条件得p1Sp 0Smg
11、放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象，由题意可知，初状态温度 T2303 K，压强 p2p 0，末状态温度 T3300 K ，压强设为 p3，由查理定律得 p2T2 p3T3设提起杯盖所需的最小力为 F，由平衡条件得Fp 3Sp 0Smg联立式，代入数据得 F p0S.20110 10013(气体实验定律的综合应用) 如图 7 所示，导热汽缸 A 中封有一定质量的气体，开始时，闭合阀门 K1，打开 K2，使 B 与大气相连，连接 A、B 汽缸的细导管中左管水银面比右管高H，现用抽气机将汽缸 B 中抽成真空后，细导管中右管水银面比左管高 H，接下来关闭阀门 K2，打开阀门 K1，使 A
12、中气体缓慢流入 B 中，左右两管水银面相平后关闭阀门 K1，保持汽缸 B 中温度 t127 不变，当 A 中气体温度由 t1 缓慢升高到 t2127 时，右管水银面比左管高 H，已知外界大气压 p075 cmHg，忽略导管中气体体积，求：14图 7(1)开始时，A 中封闭气体的压强；(2)A、B 两汽缸的体积比答案 (1)37.5 cmHg (2)3 1解析 (1)设开始时 A 中气体的压强为 pA，有：p AH p 0B 中抽成真空后，有：p AH解得：p A37.5 cmHg(2)阀门 K2关闭， K1打开后，A 中的气体进入 B 中，由玻意耳定律可知 pAVAp A(V AV B)关闭 K1，升高 A 中的气体温度时， B 中气体压强不变，A 中气体温度为 t2127 时，气体压强为 pAp A H14由查理定律可知： pAt1 273 pAt2 273联立解得： .VAVB 31
