理想氣體狀態(tài)方程練習(xí)題

1、理想氣體狀態(tài)方程練習(xí)題（一）1. 關(guān)于理想氣體，下列說法正確的是（）A .理想氣體能嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律B. 實(shí)際氣體在溫度不太高、壓強(qiáng)不太大的情況下，可看成理想氣體C. 實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下，可看成理想氣體D. 所有的實(shí)際氣體任何情況下，都可以看成理想氣體2. 一定質(zhì)量的理想氣體，在某一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為pi、V、Ti，在另一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為P2、V2、T2，下列關(guān)系正確的是（）1 1A. pi = p2, V = 2V2, Ti = 22 B. pi = p2, Vi = qV2, Ti = 2T2C. pi = 2p2, Vi = 2

2、V2, Ti = 2T2 D. pi = 2p2, V = V2, Ti = 2T23. 一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷一膨脹過程，這一過程可以用下圖上 的直線ABC來表示，在 A、B、C三個狀態(tài)上，氣體的溫度 Ta、Tb、TC相比 較，大小關(guān)系為（）A. Tb= Ta= TcB. Ta>Tb>TcC. Tb>TA= TcD. Tb<Ta= Tc3.如圖所示，一定質(zhì)量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U形玻璃管內(nèi)，右管上端開口且足夠長， 右管內(nèi)水銀面比左管內(nèi)水銀面高 h,能使h變大的原因是A. 環(huán)境溫度升高B. 大氣壓強(qiáng)升高C. 沿管壁向右管內(nèi)加水銀D. U形玻璃管自由下落4

3、下圖中A B兩點(diǎn)代表一定質(zhì)量理想氣體的兩個不同的狀態(tài), 狀態(tài)A的溫度為TA,狀態(tài)B的溫度為Tb；由圖可知（）A. Tb= 2TaB. Tb= 4TaC . Tb = 6TaD . Tb= 8Ta5有兩個容積相等的容器，里面盛有同種氣體，用一段水平玻璃管把它們連接起來。在玻璃管的正中央有一段水銀柱， 當(dāng)一個容器中氣體的溫度是0 C,另一個容器中氣體的溫度是 20 C10C,管中的水銀柱會不會移動?時，水銀柱保持靜止。如果使兩容器中氣體的溫度都升高 如果移動的話，向哪個方向移動？36 一艘位于水面下 200m深處的潛水艇，艇上有一個容積為 2m的貯氣筒，筒內(nèi)貯有壓縮空氣， 將筒內(nèi)一部分空氣壓入水箱

4、（水箱有排水孔和海水相連），排出海水10m3，此時筒內(nèi)剩余氣體的壓強(qiáng)是95atm。設(shè)在排水過程中溫度不變，求貯氣鋼筒里原來壓縮空氣的壓強(qiáng)。（計(jì)算時可取 latm =105 Pa，海水密度=103kg /m3, g =10m/s2）7如圖所示，用銷釘將活塞固定，A、B兩部分體積比為2 : 1,開始時，A中溫度為127C,壓強(qiáng)為1.8 atm，B中溫度為27C，壓強(qiáng)為1.2atm .將銷釘拔掉，活塞在筒內(nèi)無摩擦滑動，且 不漏氣，最后溫度均為 27 C，活塞停止，求氣體的壓強(qiáng).8.如圖所示，水平放置的密封氣缸的活塞被很細(xì)的彈簧拉住，氣缸內(nèi)密封一定質(zhì)量的氣體.當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為 27C,彈簧的長度為30

5、cm時，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為缸外大氣壓的 1.2倍. 當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度升高到 127C時，彈簧的長度為36cm.求彈簧的原長?（不計(jì)活塞與缸壁的摩擦）9 一足夠高的內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計(jì)質(zhì)量的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，如圖所示。開始時氣體的體積為2.0x 10-3m3,現(xiàn)緩慢地在活塞上倒上一定量的細(xì)沙，最后活塞靜止時氣體的體積恰好變?yōu)樵瓉淼囊话?，然后將氣缸移?水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?36.5OC。(大氣壓強(qiáng)為1.0x 105Pa)(1) 求氣缸內(nèi)氣體最終的體積；(2) 在p-V圖上畫出整個過程中氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化(請用箭頭在圖線上標(biāo)出狀態(tài)變化的o

6、17、萬5p/10 Pa3.02.01.001.02.03.0v/10-3m310如下圖所示，一圓柱形氣缸直立在水平地面上，內(nèi)有質(zhì)量不計(jì)的可上下移動的活塞， 在距缸底高為2H)的缸口處有固定的卡環(huán)；使活塞不會從氣缸中頂出，氣缸壁和活塞都是不導(dǎo)熱的，它們之間沒有摩擦.活塞下方距缸底高為 H處還有一固定的可導(dǎo)熱的隔板，將容器分為A B兩部分，A B中各封閉同種的理想氣體，開始時 A B中氣體的溫度均為 27C，壓強(qiáng)等 于外界大氣壓強(qiáng) P0，活塞距氣缸底的高度為1.6H0,現(xiàn)通過B中的電熱絲緩慢加熱，試求：(1) 當(dāng)B中氣體的壓強(qiáng)為1.5P0時，活塞距缸底的高度是多少 當(dāng)A中氣體的壓強(qiáng)為1.5P0時

7、，B中氣體的溫度是多少？理想氣體狀態(tài)方程練習(xí)題（二）1一定質(zhì)量的理想氣體，現(xiàn)要使它的壓強(qiáng)經(jīng)過狀態(tài)變化后回到初始狀態(tài)的壓強(qiáng),a)先將氣體等溫膨脹，再將氣體等容降溫b)先將氣體等溫壓縮，再將氣體等容降溫c)先將氣體等容升溫，再將氣體等溫膨脹d)先將氣體等容降溫，再將氣體等溫壓縮2如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)在此過程中，其壓強(qiáng)（)那么使用下列哪些過程可以實(shí)現(xiàn)A 逐漸增大 B.逐漸減小C .始終不變D .先增大后減小3如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體的pV圖線，其中 AC為一段雙曲線.根據(jù)圖線分析并計(jì)算（1）氣體狀態(tài)從 At B,從BtC,從Ct A各是什么變化過程.（2）若tA= 52

8、7 C,那么tB為多少？并畫出 p T圖.ap/atm4如圖所示，這是一種氣體溫度計(jì)的示意圖，測溫泡 B內(nèi)存儲有一 定氣體，經(jīng)毛細(xì)管與水銀壓強(qiáng)計(jì)的左臂M相連，測溫時，使測溫泡與待測系統(tǒng)做熱接觸.上下移動壓強(qiáng)計(jì)的右臂M '，使左臂中的水銀面在不同溫度下始終固定在同一位置0處，以保持氣體的體積不變.已知在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下大氣壓強(qiáng)為p0,左、右臂水銀面的高度差為h0，實(shí)際測溫時，大氣壓強(qiáng)為pl，左、右臂水銀面的高度差為hl,試用上述物理量推導(dǎo)所測攝氏溫度t的表達(dá)式。（壓強(qiáng)單位都是cmHg）5.端開口的U形管內(nèi)由水銀柱封有一段空氣柱，大氣壓強(qiáng)為76cmHg當(dāng)氣體溫度為27C時空氣柱長為 8cm,開口

9、端水銀面比封閉端水銀面低 2cm,如下 圖所示，求：(1) 當(dāng)氣體溫度上升到多少C時，空氣柱長為10cm?(2) 若保持溫度為 27C不變，在開口端加入多長的水銀柱能使空氣柱長為6cm?6如圖所示，內(nèi)徑均勻的 U型細(xì)玻璃管一端開口，豎直放置，開口端與一個容積很大的 貯氣缸B連通，封閉端由水銀封閉一段空氣A,已知-23 C時空氣柱 A長62cm,右管水銀面比左管水銀面低 40cm,當(dāng)氣溫上升到 27 C時，水銀面高度差變化4cm B貯氣缸左側(cè)連接的細(xì)管的體積變化不計(jì)(1)試論證當(dāng)氣溫上升到 27C時，水銀面高度差是增大4cm還是減小4cn? 求-23 C時貯氣缸 B中氣體的壓強(qiáng)7如圖，一根粗細(xì)均

10、勻、內(nèi)壁光滑、豎直放置的玻璃管下端密封，上端封閉但留有一抽氣孔.管 內(nèi)下部被活塞封住一定量的氣體（可視為理想氣體），氣體溫度為Ti,開始時，將活塞上方的氣體緩慢抽出，當(dāng)活塞上方的壓強(qiáng)達(dá)到po時，活塞下方氣體的體積為Vi,活塞上方玻璃管的容積為2.6Vi。活塞因重力而產(chǎn)生的壓強(qiáng)為O.5po。繼續(xù)將活塞上方抽成真空并密封整個抽氣過程中管內(nèi)氣體溫度始終保持不變?nèi)缓髮⒚芊獾臍怏w緩慢加熱.求： 活塞剛碰到玻璃管頂部時氣體的溫度； 當(dāng)氣體溫度達(dá)到1.8T1時氣體的壓強(qiáng).8 一水銀氣壓計(jì)中混進(jìn)了空氣，因而在27C，外界大氣壓為 758mmHg柱時，這個水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)為738mmHg柱，此時管中水銀面距管頂

11、 讀數(shù)為743mmHg柱，求此時的實(shí)際大氣壓值 為多少mmHg柱？80mm，當(dāng)溫度降至-3 C時，這個氣壓計(jì)的9 . （ 2012 全國新課標(biāo)）如圖，由U形管和細(xì)管連接的玻璃泡 A、B和C浸泡在溫度均為 0° C的水槽中，B的容積是A的3倍。閥門S將A和B兩部分隔開。A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都 充有氣體。U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低 60mm。打開閥門S，整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi) 左右水銀柱高度相等。假設(shè) U形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于玻璃泡的容積。（1）求玻璃泡 C中氣體的壓強(qiáng)（以 mmHg為單位）；（2） 將右側(cè)水槽的水從 0° C加熱到一定溫度時，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差

12、又為60mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫。10如圖所示，豎直放置的氣缸，活塞橫截面積為S=0.01m2，可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動。氣缸側(cè)壁有一個小孔與裝有水銀的U形玻璃管相通，氣缸內(nèi)封閉了一段高為80cm的氣柱（U形管內(nèi)的氣體體積不計(jì)）。此時缸內(nèi)氣體 溫度為 7C, U形管內(nèi)水銀面咼度差hi=5cm。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0 X05Pa，水銀的密度 Q =13.6 103 kg/m3，重力加速度 g 取 10m/s2。 求活塞的質(zhì)量m; 若對氣缸緩慢加熱的同時，在活塞上緩慢添加沙粒，可保持活塞的高度不變。當(dāng)缸內(nèi)氣體 溫度升高到37C時，求U形管內(nèi)水銀面的高度差為多少？理想氣體狀態(tài)方程練習(xí)題（三）選做題

13、1 （10分）（2013山西四校聯(lián)考）我國陸地面積S= 960萬平方千米，若地面大氣壓F0 =1.0 x 105 Pa,地面附近重力加速度 g取10 m/s 2，試估算： 地面附近溫度為 270 K的1 m3空氣，在溫度為 300 K時的體積。 我國陸地上空空氣的總質(zhì)量 M總;2. 一個質(zhì)量可不計(jì)的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在上端開口的直立筒形氣缸內(nèi)，活塞上堆放著鐵砂，如圖所示，最初活塞擱置在氣缸內(nèi)壁的卡環(huán)上，氣體柱的高度為H）,壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)FF,現(xiàn)對氣體緩慢加熱,卡環(huán)而上升，繼續(xù)加熱直到氣柱高度為直到鐵砂全部取走時，氣柱高度變?yōu)楫?dāng)氣體溫度升高了T=60K時，活塞（及鐵砂）開始離開H=1

14、.5H°.此后在維持溫度不變的條件下逐漸取走鐵砂,Fb=1.8Ho.求此時氣體的溫度.（不計(jì)活塞與氣缸之間的摩3 一氣缸豎直放置， 內(nèi)截面積S=50cm2,質(zhì)量m=10kg的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在缸內(nèi)， 氣體柱長ho=15cm，活塞用銷子銷住，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P=2.4 X05Pa，溫度177 C。現(xiàn)拔去活缸內(nèi)氣體的溫度為 57 C,塞銷s(不漏氣)，不計(jì)活塞與氣缸壁的摩擦。當(dāng)活塞速度達(dá)到最大時,外界大氣壓為1.0 X05Pa。求：(1) 此時氣體柱的長度 h;(2) 如活塞達(dá)到最大速度 vm=3m/s，則缸內(nèi)氣體對活塞做的功。4如圖所示，在水平放置內(nèi)壁光滑，截面積不等的氣缸里，活

15、塞A的截面積SA=10cm2,活塞B的截面積SB=20cm2。兩活塞用質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩連接，活塞A還通過細(xì)繩、定滑輪與質(zhì)量為1kg的重物C相連，在缸內(nèi)氣溫 =227 C時，兩活塞保持靜止，此時兩活塞離開氣缸接縫 處距離都是L=10cm，大氣壓強(qiáng)P0 =1.0 X105Pa保持不變，試求：(1)此時氣缸內(nèi)被圭寸閉氣體的壓強(qiáng)；(2) 在溫度由ti緩慢下降到t2 =-23 C過程中，氣缸內(nèi)活塞 當(dāng)活塞 A、B間細(xì)繩拉力為零時，氣缸內(nèi)氣體的溫度。5如圖所示，固定的絕熱氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的“T”型絕熱活塞(體積可忽略)，距氣缸底部h。處連接一 U形管(管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì) )。初始時，封閉氣體溫度為T。

16、，活塞距離氣缸底部為1.5 ho，兩邊水銀柱存在高度差。已知水銀的密度為p，大氣壓強(qiáng)為 3,氣缸橫截面積為s，活塞豎直部分長為1.2 ho，重力加速度為 g。試問:(1)初始時，水銀柱兩液面高度差多大？(2)緩慢降低氣體溫度，兩水銀面相平時溫度是多少?J11J1L6如圖所示，氣缸放置在水平平臺上，活塞質(zhì)量為10kg，橫截面積50cm2,厚度1cm,氣缸全長21cm,大氣壓強(qiáng)為1X 105Pa,當(dāng)溫度為7C時，活塞封閉的氣柱長10cm,若將氣缸倒過來放置時，活塞下方的空氣能通過平臺上的缺口與大氣相通。g取10m/s2，不計(jì)活塞與氣缸之間的摩擦，保留三位有效數(shù)字。 將氣缸倒過來放置，若溫度上升到2

17、7C，求此時氣柱的長度。 氣缸倒過來放置后，若逐漸升高溫度，發(fā)現(xiàn)活塞剛好接觸平臺，求此時氣體的溫度。7 （佃98年全國高考題）如圖 佃-2所示，活塞把密閉氣缸分成左、右兩個氣室，每室各與U形管壓強(qiáng)計(jì)的一臂相連，壓強(qiáng)計(jì)的兩壁截面處處相同，U形管內(nèi)盛有密度為2323? =7.5 10 kg/ m的液體。開始時左、右兩氣室的體積都為 V°=1.2 10 M ，氣壓都為3Po =4.0 10 Pa，且液體的液面處在同一高度，如圖19 2所示，現(xiàn)緩慢向左推進(jìn)活塞，直到液體在U形管中的高度差h=40cm，求此時左、右氣室的體積 V、V2，假定兩氣室的溫 度保持不變，計(jì)算時可以不計(jì)U形管和連接管道

18、中氣體的體積，g取10m/s2。圖19 2甲圖 19-3A、B被輕8 佃99年全國高考題）如圖19 3,氣缸由兩個截面不同的圓筒連接而成，活塞質(zhì)剛性細(xì)桿連接在一起，可無摩擦移動，A、B的質(zhì)量分別為2 2mA =12kg , mB = 8.0kg , Sa = 4.0 10 m，橫截 面積分別為SB =2.0 10，m2，定質(zhì)量的理想氣 體被封閉在兩活塞之間，活塞外側(cè)大氣壓強(qiáng) p0 =1.0 105 Pa。（1）氣缸水平放置達(dá)到如圖 19 3甲所示的平 衡狀態(tài)，求氣體的壓強(qiáng)。（2） 已知此時氣體的體積 y =2.0 10 = m3。 現(xiàn)保持溫度不變，將氣缸豎直放置，達(dá)到平衡后如圖19 3乙所示。與圖 佃3甲相比，活塞在氣缸 內(nèi)移動的距離I為多少？取重力加速度g = 10m/s2 。:13：,2I,9如圖，一上端開口，下端封閉的細(xì)長玻璃管，下部有長li=66cm的水銀柱，中間封有長b=6.6cm的空氣柱，上部有長 b=44cm的水銀柱，此時水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓 強(qiáng)P0=76cmHg。如果使玻璃管繞最低端0點(diǎn)在豎直平面內(nèi)順時針緩慢地轉(zhuǎn)動，封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生漏氣，且溫度始終保持不變。（1）當(dāng)管子轉(zhuǎn)過90°到水平位置時，求管中空氣柱的長度；（2） 為求管子轉(zhuǎn)過 180°開口向下時管中空氣柱的長度，