- 理想气体的状态方程
- 共891题
当室温从17℃升高到27℃的过程中，若大气压强保持不变，则室内后来的空气质量和原来的空气质量之比为______．
正确答案
初始温度为：T1=17+273=290K；
末状态温度为：T2=27+273=300K；
以原来教室中的气体为研究对象，升温后经历等压膨胀过程，根据盖-吕萨克定律，有：
故
故升温后教室中的气体还剩下
故答案为：29：30．
如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由B变化到C．已知状态A的温度为300K．
①求气体在状态B的温度；
②由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由．
正确答案
①由理想气体的状态方程
解得气体在状态B的温度TB=1200K
②由B→C，气体做等容变化，由查理定律得：
TC=600K
故气体由B到C为等容变化，不做功，但温度降低，内能减小．根据热力学第一定律，
△U=W+Q，可知气体要放热
答：①求气体在状态B的温度为1200K；
②由状态B变化到状态C的过程中，气体是放热．
如图所示为0.5mol某种气体的p～t图线，图中p0为标准大气压．则气体在标准状况下的体积是______ L，在B状态时的体积是______ L．
正确答案
1mol任何气体在标准状况下的体积为22.4L，0.5mol某种气体在标准状况下的体积是11.2L．
根据气体状态方程
在P-T图象中等容线为过原点的直线，其中T为热力学温度温度．
所以在图中，虚线及延长线为等容线，A点的体积为11.2L．
A到B，压强不变，根据气体状态方程
VB=14L．
故答案为：11.2，14
一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是______，等容变化的是______（填“A”、“B”或“C”）．
正确答案
气体做等压变化，A、B图象中的压强变化，故A、B错误；
根据气态方程：
根据气态方程：
故答案为：C，B．
如图所示，将导热气缸开口向上放置在水平平台上，活塞质量m=10kg，横截面积S=50cm2，厚度d=1cm，气缸的内筒深度H=21cm，气缸质量M=20kg，大气压强为P0=1×105Pa，当温度为T1=300K时，气缸内活塞封闭的气柱长为L1=10cm。若将气缸缓慢倒过来开口向下放置在平台上，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通，不计活塞与气缸间的摩擦，取g= 10m/s2，求：
①气缸开口向下放置时，封闭气柱的长度是多少？
②给气缸缓慢加热，当温度多高时，活塞能刚好接触到平台？
正确答案
①15cm ②400K
试题分析：①将气缸缓慢倒置的过程中，封闭气体等温变化：
②给气缸缓慢加热过程中，等压变化：
当温度为400K时，活塞能刚好接触到平台。
点评：牢记理想气体状态方程的各种公式，弄清每种公式的使用条件。
一定质量的理想气体由状态A变为状态D，其有关数据如图甲所示，若状态D的压强是2×104 Pa.
(1)求状态A的压强.
(2)请在乙图中画出该状态变化过程的p-T图象，并分别标出A、B、C、D各个状态，不要求写出计算过程.
正确答案
(1) 
(1)据理想气体状态方程：
(2)p-T图象及A、B、C、D各个状态如图所示.
如图所示为一简易火灾报警装置，其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。27℃时，被封闭的理想气体气柱长L1为20cm，水银上表面与导线下端的距离L2为5cm。
⑴当温度达到多少℃时，报警器会报警?
⑵如果大气压降低，试分析说明该报警器的报警温度会受到怎样的影响?
正确答案
（2）①
试题分析：①温度升高时，下端气体等压变化：
②由玻马定律，同样温度下，大气压降低则下端气柱变长，即V1变大。而刚好报警时V2不变，由
点评：难度中等，应明确气体的体积、温度和压强变化，找到初末位置的参量
如图所示，一端封闭的U形管中，在左端水银柱封闭了一段L1=19cm长的空
气柱，水银柱两侧水银面的高度差h=4cm，右侧水银面距开口端L2=20cm，当U形管
竖直放置自由下落时，两侧水银面的高度差h1为_______cm。如果将右端管口封闭后，
再让它自由下落，这时两侧水银面的高度差h2\应为_________cm。（大气压强相当于
76cm高的水银柱产生的压强）
正确答案
6；5
自由下落时为完全失重状态，内部气体压强与外界大气压相同，由
一定质量的理想气体从状态A开始变化到状态B。如图所示，已知状态A的
温度为400K。则变化到B状态时气体的温度为_____K，AB过程中最高温度_____K
（保留三位有效数字）。
正确答案
400；533.3
由
如图所示，两个截面积不等、可导热的气缸A、B竖直放置，它们的底部由一细管连通（忽略细管的容积）．两气缸内各有一个活塞，质量分别为mA=3m和mB=m，活塞与气缸之间无摩擦，活塞的下方为理想气体，上方为真空．当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h，则两个活塞的横截面积之比SA：SB=______．若在两个活塞上同时分别放一质量为2m的物块，当系统再次达到平衡后，给气体缓缓加热，使气体的温度由T0缓慢上升到T．在加热气体的过程中，气体对活塞所做的功为______（假定气体状态变化的过程中，物块及活塞不会碰到气缸顶部）．
正确答案
设左、右活塞的面积分别为sA和sB，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即：
解得：
由在两个活塞上各加一质量为2m的物块后，右边物体对活塞产生的压强较大，所以气体向左气缸移动，最终右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中．
在初态，气体的压强为：P1=
在末态，气体压强为：P1=
由玻意耳定律得：
解得：h′=
即两活塞的高度差为
当温度由T0上升至T时，气体做等压变化，
设h″是温度达到T时左活塞的高度，
由盖•吕萨克定律得：
解得：h″=
活塞对气体做的功为：W=Fs=5mg（h″-h）=5mg(
故答案为：3：1，4mg(
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