- 理想气体的状态方程
- 共154题
13.如图，两端封闭的玻璃直管下方用一小段水银柱封闭了一定质量的理想气体，上方为真空。现在管的下方加热被封闭的气体，下图中不可能发生的变化过程是
AA.
BB.
CC.
DD.
正确答案
解析
上方为真空的意思是根据受力分析特点可知，水银的质量不变所以加热过程为等压变化，不可能出现B中压强不断增大的情况，所以答案为B。D中V-T正比变化，前提是压强不变。
考查方向
解题思路
上方为真空的意思是根据受力分析特点可知，加热过程为等压变化
易错点
理想气体的状态方程的的图像的理解
知识点
24．如图所示，容积为100cm3的球形容器与一粗细均匀的竖直长管相连，管上均匀刻有从0到100刻度，两个相邻刻度之间的管道的容积等于0.25cm3。有一滴水银（体积可忽略）将球内气体与外界隔开。当温度为20℃时，该滴水银位于刻度40处。若不计容器及管子的热膨胀，将0到100的刻度替换成相应的温度刻度，则相邻刻度线所表示的温度之差是否相等_____（填“是”“否”或“不确定”），在此温度计刻度内可测量的温度范围是_____。
正确答案
“是” 266.4K～333K
解析
（1）因为是等压变化，温度变化与体积变化比值恒定（或温度数值与0到100的刻度数值成线性关系．（2）由等压变化
解得 T2=266.4K
由等压变化
解得 T3=333K
考查方向
解题思路
（1）由两次使用等压变化，从而求出可以测量的温度范围；
（2）根据温度与刻度成线性关系，来确定是否相等．
易错点
对等压变化理解，同时要掌握等温变化、等容变化的理解，最后要掌握理想气体状态方程．
知识点
如图所示，粗细均匀，两端开口的U形管竖直放置，管的内径很小，水平部分BC长14cm，一空气柱将管内水银分隔成左右两段，大气压强相当于高为76cmHg的压强。
36.当空气柱温度为T1 =273K，长为l1=8cm时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也是2cm，则右边水银柱总长是多少?
37.当空气柱温度升高到多少时，左边水银恰好全部
38.当空气柱温度为490K时，两竖直管内水银柱上表面高度各为多少？
正确答案
6cm
解析
由于左边AB管内水银柱长是2cm，所以右边CD管内水银柱长也是2cm。
右边水银柱总长度为14-2-8+2=6cm。……2分
考查方向
解题思路
由于平衡，两边水银面等高，即可求得右边水银柱总长；左边的水银恰好全部进入竖直管AB内时，根据左侧水银柱平衡可以求出底部气体的压强，然后根据玻意耳定律列式求解；
易错点
关键根据平衡条件得到底部气体的气体压强，然后根据玻意耳定律和吕萨克定律列式求解．
正确答案
420K
解析
当左边的水银恰好全部进入竖直管AB内时，
设管截面积为S，则
由理想气体状态方程：
得
考查方向
解题思路
由于平衡，两边水银面等高，即可求得右边水银柱总长；左边的水银恰好全部进入竖直管AB内时，根据左侧水银柱平衡可以求出底部气体的压强，然后根据玻意耳定律列式求解；
易错点
关键根据平衡条件得到底部气体的气体压强，然后根据玻意耳定律和吕萨克定律列式求解．
正确答案
左边6cm，右边4cm
解析
由理想气体状态方程：
得
左边竖直管AB内水银柱上表面高度为6cm，
右边竖直管CD内水银柱上表面高度为4cm。……2分
考查方向
解题思路
由于平衡，两边水银面等高，即可求得右边水银柱总长；左边的水银恰好全部进入竖直管AB内时，根据左侧水银柱平衡可以求出底部气体的压强，然后根据玻意耳定律列式求解；
易错点
关键根据平衡条件得到底部气体的气体压强，然后根据玻意耳定律和吕萨克定律列式求解．
如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的T型绝热活塞〔体积可忽略），距离气缸底部为1.5h0，封闭气体温度为T0．距气缸底部场处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计），管中两边水银柱存在高度差.己知水银的密度为
30.初始时，水银柱两液面高度差多大？
31.缓慢降低气体温度，当活塞竖直部分恰接触气缸底部时温度是多少？
正确答案
解析
对活塞：
可得被封闭气体压强
设初始时水银柱两液面高度差为
可得，初始时液面高度差
考查方向
解题思路
根据活塞平衡求得气体压强，再根据水银柱高度差求出气体压强表达式，联立得到高度差；
易错点
通过活塞的平衡状态与水银柱两液面高度差找出气体压强的表达式是关键，气缸绝热，当缓慢降低气体温度时，封闭气体是等压变化。
正确答案
解析
封闭气体等压变化
初状态： 
末状态： 
根据理想气体状态方程有
代入数据，可得
考查方向
解题思路
气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律求解出温度。
易错点
通过活塞的平衡状态与水银柱两液面高度差找出气体压强的表达式是关键，气缸绝热，当缓慢降低气体温度时，封闭气体是等压变化。
如图所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为1×10－3m2，气缸内有质量m=2kg的活塞
活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦。开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底12cm，此时气缸被封闭气体的压强1.5×105 Pa，温度为300K。外界大气压为1.0×105Pa，g=10m/s2。
30.现对密闭气体加热，当温度升到400K，其压强多大？
31.若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度为360K，则这时活塞离缸底的距离为多少？
正确答案
解析
根据查理定律，得
解得：
考查方向
解题思路
由于销子的作用，气体的体积不会变化，确定气体的两个状态，分析其状态参量，利用等容变化可解得结果．
易错点
确定气体的状态是关键，如当有销子时，气体等容变化；
正确答案
解析
活塞静止时，缸内气体的压强
考查方向
解题思路
拔去销子K后，活塞会向上移动直至内外压强一致，确定此时的状态参量，结合第一个状态，利用气体的状态方程可解的活塞距离缸底的距离。
易错点
确定气体的状态是关键，如当有销子时，气体等容变化；
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