人教版選修33 氣體的等容變化和等壓變化 第1課時(shí) 作業(yè).docx

2氣體的等容變化和等壓變化1.(查理定律的應(yīng)用)容積為2 l的燒瓶，在壓強(qiáng)為1.0105 pa時(shí)，用塞子塞住，此時(shí)溫度為27 ，當(dāng)把它加熱到127 時(shí)，塞子被打開了，稍過一會兒，重新把蓋子塞好，停止加熱并使它逐漸降溫到27 ，求：(1)塞子打開前的最大壓強(qiáng)；(2)降溫至27 時(shí)剩余空氣的壓強(qiáng)答案(1)1.33105 pa(2)7.5104 pa解析(1)塞子打開前，選瓶中氣體為研究對象初態(tài)：p11.0105 pa，t1300 k末態(tài)：t2400 k，壓強(qiáng)為p2由查理定律可得p2p11.0105 pa1.33105 pa(2)塞子重新塞緊后，選瓶中剩余氣體為研究對象初態(tài)：p11.0105 pa，t1400 k末態(tài)：t2300 k，壓強(qiáng)為p2由查理定律可得p2p11.0105 pa7.5104 pa2(蓋呂薩克定律的應(yīng)用)如圖所示，質(zhì)量m10 kg的透熱汽缸內(nèi)用面積s100 cm2的活塞封有一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁無摩擦且不漏氣現(xiàn)將彈簧一端固定在天花板上，另一端與活塞相連將汽缸懸起，當(dāng)活塞位于汽缸正中間時(shí)，整個(gè)裝置都處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度為27 .已知大氣壓恒為p01.0105 pa，重力加速度為g10 m/s2，忽略汽缸和活塞的厚度求：(1)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1；(2)若外界溫度緩慢升高，活塞恰好靜止在汽缸缸口處時(shí)，缸內(nèi)氣體的攝氏溫度答案(1)9104 pa(2)327 解析(1)以汽缸為研究對象(不包括活塞)，列受力平衡方程p1smgp0s解得：p19104 pa(2)外界溫度緩慢升高的過程中，缸內(nèi)氣體為等壓變化在這一過程中對缸內(nèi)氣體由蓋呂薩克定律得所以t22t1600 k故t2(600273) 327 .3(pt圖象)(多選)如圖所示為一定質(zhì)量的氣體的三種變化過程，則下列說法正確的是()aad過程氣體體積增加bbd過程氣體體積不變ccd過程氣體體積增加dad過程氣體體積減小答案ab解析在pt圖象中等容線是延長線過原點(diǎn)的傾斜直線，且氣體體積越大，直線的斜率越小因此，a狀態(tài)對應(yīng)的體積最小，c狀態(tài)對應(yīng)的體積最大，b、d狀態(tài)對應(yīng)的體積相等，故a、b正確4(vt圖象)(多選)一定質(zhì)量的某種氣體自狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)c變化到狀態(tài)b，這一過程在vt圖上的表示如圖所示，則()a在ac過程中，氣體的壓強(qiáng)不斷變大b在cb過程中，氣體的壓強(qiáng)不斷變小c在狀態(tài)a時(shí)，氣體的壓強(qiáng)最大d在狀態(tài)b時(shí)，氣體的壓強(qiáng)最大答案ad解析氣體由ac的變化過程是等溫變化，由pvc(c是常數(shù))可知，體積減小，壓強(qiáng)增大，故a正確由cb的變化過程中，氣體的體積不發(fā)生變化，即為等容變化，由c(c是常數(shù))可知，溫度升高，壓強(qiáng)增大，故b錯(cuò)誤綜上所述，由acb的過程中氣體的壓強(qiáng)始終增大，所以氣體在狀態(tài)b時(shí)的壓強(qiáng)最大，故c錯(cuò)誤，d正確5.氣體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖所示，玻璃測溫泡a內(nèi)充有氣體，通過細(xì)玻璃管b和水銀壓強(qiáng)計(jì)相連開始時(shí)a處于冰水混合物中，左管c中水銀面在o點(diǎn)處，右管d中水銀面高出o點(diǎn)h114 cm，后將a放入待測恒溫槽中，上下移動(dòng)d，使c中水銀面仍在o點(diǎn)處，測得d中水銀面高出o點(diǎn)h244 cm.求恒溫槽的溫度(已知外界大氣壓為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76 cmhg)答案364 k(或91 )解析設(shè)恒溫槽的溫度為t2，由題意知t1273 ka內(nèi)氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律得p1p0ph1p2p0ph2聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得t2364 k(或91 )6.如圖所示，絕熱的汽缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，缸體質(zhì)量m200 kg，厚度不計(jì)的活塞質(zhì)量m10 kg，活塞橫截面積s100 cm2.活塞與汽缸壁無摩擦且不漏氣此時(shí)，缸內(nèi)氣體的溫度為27 ，活塞位于汽缸正中間，整個(gè)裝置都靜止已知大氣壓恒為p01.0105 pa，重力加速度為g10 m/s2.求：(1)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng) p1；(2)缸內(nèi)氣體的溫度升高到多少時(shí)，活塞恰好會靜止在汽缸缸口ab處答案(1)3.0105 pa(2)327 解析(1)以汽缸為研究對象(不包括活塞)，由汽缸受力平衡得：p1smgp0s解得：p13.0105 pa.(2)設(shè)當(dāng)活塞恰好靜止在汽缸缸口ab處時(shí)，缸內(nèi)氣體溫度為t2，壓強(qiáng)為p2，此時(shí)仍有p2smgp0s，即缸內(nèi)氣體做等壓變化對這一過程研究缸內(nèi)氣體，由蓋呂薩克定律得：所以t22t1600 k故t2(600273) 327 .7.如圖甲所示是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)a經(jīng)過狀態(tài)b變?yōu)闋顟B(tài)c的vt圖象已知?dú)怏w在狀態(tài)a時(shí)的壓強(qiáng)是1.5105 pa.(1)說出ab過程中壓強(qiáng)變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計(jì)算圖中ta的溫度值(2)請?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中，畫出由狀態(tài)a經(jīng)過狀態(tài)b變?yōu)闋顟B(tài)c的pt圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母a、b、c.如果需要計(jì)算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值，請寫出計(jì)算過程答案見解析解析(1)由題圖甲可以看出，a與b的連線的延長線經(jīng)過原點(diǎn)o，所以ab是等壓變化，即papb.根據(jù)蓋呂薩克定律可知：，即tatb300 k200 k.(2)由題圖甲可知，bc是等容變化，根據(jù)查理定律得：，即pcpbpbpbpa1.5105 pa2.0105 pa.可畫出由狀態(tài)abc的pt圖象如圖所示8.(多選)一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個(gè)過程，其中bc的延長線通過原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在()aab過程中不斷增加bbc過程中保持不變ccd過程中不斷增加dda過程中保持不變答案ab解析首先，因?yàn)閎c的延長線通過原點(diǎn)，所以bc是等容線，即氣