8.2气体的等容变化和等压变化

编写：吴昌领   审核：陶海林

【知识要点】

1、一定质量的理想气体在    不变时压强随温度的变化叫           。

查理通过实验得到：在等容变化中，气体的压强与温度间有         ，即查理定律；通过对p-t图线分析可得到P-T中的等  线是过原点的            ，如图1所示，且由玻意耳定律可知：V₂ < V₁；故查理定律又可述为：一定质量的某种气体，在    不变的情况下，压强P与热力学温度T成      ，

表达式：        或           。

2、一定质量的理想气体在       不变时体积随温度的变化叫         。

盖－吕萨克定律：一定质量的某种气体，在     不变的情况下，其体积V与热力学温度T成       ，表达式：           或          。

等压变化中的V-T中的等压线是过原点的     ，如图2所示，且由玻意耳定律可知：            。

例1．某个汽缸中有活塞封闭了一定质量的空气，它从状态A变化到状态B,其压强p和温度T的关系如图所示，则它的体积                  （    ）

A．增大          B.减小

例2．如图所示，有一根足够长的上端开口的玻璃细管，玻璃管中用h=10cm的水银柱封闭了一段气体，当温度为27℃时，气体的长度为l=20cm。现给气体加热，使水银柱上升5cm，求此时玻璃管中气体的温度。（设大气压强p₀=76cmHg）

例3．一个敞口的瓶子，放在空气中，气温为27℃。现对瓶子加热，由于瓶子中空气受热膨胀，一部分空气被排出。当瓶子中空气温度上升到57℃时，瓶中剩余空气的质量是原来的几分之几？

【课堂检测】

1、如图3所示，竖直放置，粗细均匀，两端封闭的玻璃管中有一段水银，将空气隔成A、B两部分，若使管内两部分气体的温度同时升高相同的温度，则管内的水银柱将向哪个方向移动？

2.一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由0⁰C升高到10⁰C时，其压强的增量为△P₁，当它由100⁰C升高到110⁰C时，其压强的增量为△P₂，则△P₁与△P₂之比是        。

3、设大气压强保持不变，当室温由6⁰C升高到27⁰C时，室内的空气将减少      %。

4、使一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序变化，图线BC是一段以纵、横轴为渐近线的双曲线。（1）已知气体在状态A的温度T_A=300K，求气体在状态B、C、D的温度各是多少？（2）将上述状态变化过程在图4乙中画出，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？

5．盛有氧气的钢瓶，在17^oC的室内测得氧气的压强是9.31×10⁶Pa.当钢瓶搬到-13^oC的工地上时,瓶内氧气的压强变为8.15×10⁶Pa.钢瓶是不是漏气?为什么?

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8.2气体的等容变化和等压变化

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1．下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是（     ）

2.一个密闭的钢管内装有空气，在温度为20⁰C时，压强为1atm，若温度上升到80⁰C，管内空气的压强为（     ）

A、4atm       B、1atm/4        C、1.2atm        D、5atm/6

3、一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了1/2，若气体原来温度为27⁰C，则温度的变化是（     ）

A、升高450K   B、升高了150⁰C    C、升高了40.5⁰C    D、升高了450⁰C

4、如图5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、P_A＞P_B      

  B、P_C＜P_B

C、P_A＞P_C         

   D、P_C＞P_B

5、如图6所示，是一定质量的气体从状态A经B到状态C的P—T图象，由图象可知（     ）

A、V_A＝V_B    B、V_B＝V_C      C、V_B＜V_C          D、V_A＞V_C

6、一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化说法正确的是（  ）

A、温度每升高1⁰C，压强的增加是原来压强的1/273

B、温度每升高1⁰C，压强的增加是0⁰C时压强的1/273

C、气体压强和热力学温度成正比

D、气体压强与摄氏温度成正比

7、在密闭容器中，当气体的温度升高1K时，气体的压强比原来增加了0.4%，则容器中气体原来的温度为        

8、体积V=100cm³的空球带有一根有刻度的均匀长管，管上共有

N=101个刻度（长管与球连接处为第一个刻度，向上顺序排列）

相邻两刻度间管的容积为0.2cm³，管中有水银滴将球内空气与

大气隔开，如图7所示。当温度t=5⁰C时，水银液滴在刻度

N=21的地方，若外界大气压不变，用这个装置测量温度的范围

是                 。

9．高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p₀=1个大气压，温度t₀=27℃。在火箭竖直向上飞行的过程中，加速度大小等于重力加速度g，仪器舱内水银气压计示数p=0.6p₀，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内温度是（    ）

A．16.2℃    B．32.4℃     C．27℃     D．-93℃

10．一根两端封闭粗细均匀的直玻璃中有一段长57厘米的水银柱，在水银柱两边各有一段空气柱（如右图）。当玻璃管水平放置，两段空气柱长度均为30厘米，压强都是一个标准大气压，现将玻璃管缓慢竖立起来，则上下两段空气柱的长度分别为

C．40厘米，20厘米D．45厘米，15厘米

12.如图所示，汽缸中封闭着温度为100℃的空气，一重物用绳索经滑轮跟缸中活塞相连接，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm，如果缸内空气变为0℃，重物将上升多少cm。

13．如图所示，向一个空的铝制饮料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化，这就是一个简易“气温计”。已知铝罐的容积是360cm³，均匀吸管内部的横截面积为0.2cm²，吸管的有效长度为20cm，当温度为25^oC时，油柱离管口10cm.（1）吸管上标刻温度值时，刻度是否应该均匀？（2）估算这个气温计的测量范围。