课时训练7 气体的等容变化和等压变化题组一 气体的等容变化与液柱移动1.一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度由0℃升高到10℃时,其压强的增加量为Δp1,当它由100℃升高到110℃时,其压强的增加量为Δp2,则Δp1与Δp2之比为( ) A.1∶1B.1∶10C.10∶110D.110∶10解析:此过程为等容变化,因ΔT相同,所以Δp也相同。
答案
八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案
:A2.在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来,主要原因是( )A.软木塞受潮膨胀B.瓶口因温度降低而收缩变小C.白天气温升高,大气压强变大D.瓶内气体因温度降低压强减小答案:D3.图中描述一定质量的气体做等容变化的图线是( )解析:由查理定律知,一定质量的气体,在体积不变时,其压强和热力学温度成正比,C正确,A、B错误;在p-t图象中,直线与横轴的交点表示热力学温度的零度,D正确。答案:CD4.在寒冷的冬天气温零下33℃,某钢瓶内的液化气将用完时内部气体压强为1.2×105Pa,现用热水加热液化气钢瓶使瓶内气压上升,以便继续使用一段时间。已知热水温度77℃,则加热后瓶内气体压强约为( )A.2.8×105PaB.1.8×105PaC.2.8×106PaD.1.8×106Pa解析:由p1T1=p2T2,代入数据得p2≈1.8×105Pa,选项B正确。答案:B5.如图所示,A、B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℃,如果将它们的温度都降低10℃,则水银柱将( )A.向A移动B.向B移动C.不动D.不能确定解析:由Δp=ΔTTp,可知Δp∝1T,所以A部分气体压强减小的多,水银将向左移动,选项A正确。答案:A6.两端封闭的玻璃管,中间有一段水银把空气分割为两部分,当玻璃管竖直时,上、下两部分的空气体积相等,如果将玻璃管倾斜,则( )A.水银柱下降,上面空气体积增大B.水银柱上升,上面空气体积减小C.水银柱不动,上面空气体积不变D.下面部分的空气压强减小解析:将玻璃管倾斜,下面部分的空气压强减小,由pV=C得下方气体体积增大,故选项B、D正确。答案:BD7.汽车行驶时轮胎的胎压过高易造成爆胎事故,太低又会造成油耗上升。已知某型号轮胎能在-40~90℃的环境中正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过标准大气压的3.5倍,最低胎压不低于标准大气压的1.6倍,那么在t=20℃时给轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适?(设轮胎的容积不变)解析:设在T=293K时充气后的最小胎压为pmin,最大胎压为pmax,由pminT=p1T1=1.6atm233K,可得pmin=2.01atm。由pmaxT=p2T2=3.5atm363K,可得pmax=2.83atm。故充气后的胎压在2.01atm到2.83atm之间比较合适。答案:在2.01atm到2.83atm之间比较合适题组二 等压变化8.下列各图中,能正确表示一定质量气体的等压变化的过程的图象是( )解析:根据一定质量的气体的等压状态方程,即p=C(常数),VT=k(恒量),或者V=k(t+273)。所以选项A、C、D正确。答案:ACD9.如图所示,在汽缸中用活塞封闭一定质量的气体,活塞与汽缸壁间的摩擦不计,且不漏气,将活塞用绳子悬挂在天花板上,使汽缸悬空静止。若大气压不变,温度降低到某一值,则此时与原来相比较( )A.绳子张力不变B.缸内气体压强变小C.绳子张力变大D.缸内气体体积变小解析:由整体法可知绳子的张力不变,故选项A正确,C错误;取活塞为研究对象,气体降温前后均处于静止,mg和p0S及FT均不变,故pS不变,p不变,故选项B错;由盖—吕萨克定律可知VT=C,当T减小时V一定减小,故选项D正确。答案:AD10.如图(a)所示,一支上端开口、粗细均匀的足够长玻璃管竖直放置,玻璃管内一段长度为10cm的水银柱封闭了一段长度为5cm的空气柱,环境温度为27℃,外界大气压强为p0(p0大小等同于75cm高水银柱产生的压强)。(1)求管内封闭气体的压强。(2)若将玻璃管插入某容器的液体中,如图(b)所示,这时空气柱的长度增大了2cm,则该液体的温度为多少?解析:(1)对液柱受力
分析
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,由平衡条件得p=p0+ph=p0+1075p0=1715p0。(2)气体做等压变化T1=(273+27)K=300KV1=5SV2=7S由V1V2=T1T2得5S7S=300T2故T2=420K。答案:(1)1715p0 (2)420K(建议用时:30分钟)1.一定质量的气体在体积不变时,下列有关气体的状态变化的说法正确的是( ) A.温度每升高1℃,压强的增量是原来压强的1273B.温度每升高1℃,压强的增量是0℃时压强的1273C.气体的压强和热力学温度成正比D.气体的压强和摄氏温度成正比解析:根据查理定律:p=CT,知C正确;将T=(273+t)K代入得p=C(273+t)K,升高1℃时的压强为p1=C(274+t)K,所以Δp=C=p(273+t)K=p0273,B正确。答案:BC2.如图所示,甲、乙为一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.甲是等压线,乙是等容线B.乙图中p-t线与t轴的交点对应的温度是-273.15℃,而甲图中V-t线与t轴的交点对应的温度不是-273.15℃C.由乙图可知,一定质量的气体,在任何情况下都是p与t成直线关系D.乙图表明随温度每升高1℃,压强增加量相同,但甲图随温度的升高,压强不变解析:由查理定律和盖—吕萨克定律可知,甲图是等压线,乙图是等容线,A正确;由“外推法”知,两种图线的反向延长线与t轴的交点温度都是-273.15℃,B错误;查理定律和盖—吕萨克定律的成立条件都是压强不太大、温度不太低,当压强很大、温度很低时,这些定律就不成立了,C错误;由于图线是直线,D正确。答案:AD3.如图所示,一小段水银封闭了一段空气,玻璃管竖直静放在室内。下列说法正确的是( )A.现发现水银柱缓慢上升了一小段距离,这表明气温一定上升了B.若外界大气压强不变,现发现水银柱缓慢上升了一小段距离,这表明气温上升了C.若发现水银柱缓慢下降一小段距离,这可能是外界的气温下降所致D.若把管子转至水平状态,稳定后水银未流出,此时管中空气的体积将大于原来竖直状态时的体积解析:若水银柱上移,表示气体体积增大,可能的原因是外界压强减小而温度没变,也可能是压强没变而气温升高,A错误,B正确;同理水银柱下降可能是气温下降或外界压强变大所致,C正确;管子置于水平时,压强减小,体积增大,D正确。答案:BCD4.如图所示,两端开口的U形管,右侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开,若在左管中再注入一些水银,平衡后则( )A.下部两侧水银面A、B高度差h减小B.h增大C.右侧封闭气柱体积变小D.水银面A、B高度差h不变解析:右管中的封闭气体的压强不变,所以水银面A、B高度差h不变。答案:D5.如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V-T图象。由图象可知( )A.pA>pBB.pC
pCD.pC>pB解析:A、B在同一等压线上,所以pA=pB,A错误;连接O、C得到另一条等压线,此等压线的斜率比A、B所在等压线的斜率小,而V-T图中直线的斜率表示压强的倒数,所以C点所在的等压线对应的压强大于A、B所在等压线对应的压强,即pC>pB,pC>pA,D正确,B、C错误。答案:D6.粗细均匀、两端封闭的细长玻璃管中,有一段水银柱将管中气体分为A和B两部分,如图所示,已知现价部分气体A和B的体积关系是VB=3VA,将玻璃管温度均升高相同温度的过程中,水银将( )A.向A端移动B.向B端移动C.始终不动D.以上三种情况都有可能解析:由于两部分气体体积不同,则假设发生等容变化,由p2p1=T2T1,得p2-p1p1=T2-T1T1,即Δp=p1T1ΔT。因为两边气体初状态的温度和压强相同,所以升温后,增加的压强也相同,因此,水银不移动。答案:C7.有人设计了一种测温装置,其结构如图所示,玻璃泡A内封有一定量气体,与A相连的B管插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。在1标准大气压p0下对B管进行温度刻度(1标准大气压相当于76cm高的水银柱产生的压强)。已知当温度t1=27℃时,管内水银面高度x1=16cm,此高度即为27℃的刻度线,问t=0℃的刻度线对应水银面的高度是多少?解析:应选玻璃泡A内的一定量的气体为研究对象,对于B管的体积略去不计,温度变化时A内气体经历的是一个等容过程。玻璃泡A内气体的初始状态:T1=300K,p1=76-1676·p0=1519p0。末态,即t=0℃的状态:T=273K由查理定律得p=TT1p1=273300×1519p0=273380p0,即相当于54.6cm高水银柱产生的压强,所以t=0℃时水银面高度,即刻度线的位置是x0=(76-54.6)cm=21.4cm。答案:21.4cm8.用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便,但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸。我们通常用的可乐易拉罐容积V=355mL。假设在室温(17℃)下,易拉罐内装有0.9V的饮料,剩余空间充满CO2气体,气体压强为1atm。若易拉罐能承受的最大压强为1.2atm,则保存温度不能超过多少摄氏度?解析:取剩余空间充满的CO2气体为研究对象,则初态:p1=1atm,T1=(273+17)K=290K末态:p2=1.2atm气体发生等容变化,由查理定律p2p1=T2T1得T2=p2p1T1=1.2×2901K=348Kt=(348-273)℃=75℃。答案:75℃
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