- 理想气体的状态方程
- 共154题
如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为
正确答案
解析
设初态压强为
B中气体始末状态温度相等
A部分气体满足
知识点
（1）下列关于热现象的描述正确的是（ ）
a.根据热力学定律，热机的效率可以达到100%
b.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的
c.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
d.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的
（2）我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米，再创载人深潜新纪录。在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K。某同学利用该数据来研究气体状态随海水温度的变化，如图所示，导热性良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度To=300K，压强P0=1 atm，封闭气体的体积Vo=3m2。如果将该气缸下潜至990m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体。
①求990m深处封闭气体的体积（1 atm相当于10m深的海水产生的压强）。
②下潜过程中封闭气体___________(填“吸热”或“放热”)，传递的热量__________（填“大于”或“小于”）外界对气体所做的功。
正确答案
见解析。
解析
（1）c
（2）①当气缸下潜至990m时，设封闭气体的压强为p，温度为T，体积为V，由题意知 p=100atm
根据理想气体状态方程得
代入数据得 
②放热；大于。
知识点
（1）如图，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比。途中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是 _______。（填选项前的字母）
A. 曲线①
B. 曲线②
C. 曲线③
D. 曲线④
（2）图为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图像，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态CO设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC，则下列关系式中正确的是_______。（填选项前的字母）
A. TA＜TB，TB＜TC
B. TA＞TB，TB=TC
C. TA＞TB，TB＜TC
D. TA=TB，TB＞TC
正确答案
解析
（1）速率较大或较小的分子占少数，接近平均速率的分子占多数，分子速率不可能为0，也不可能为无穷大，因此只有曲线④符合要求。
（2）一定质量的理想气体，由状态A经等容过程到状态B有
知识点
（1）人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是_______。
a. 液体的分子势能与体积有关
b. 晶体的物理性质都是各向异性的
c. 温度升高，每个分子的动能都增大
d. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
（2）气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，
①求恒温槽的温度。
②此过程A内气体内能_______填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将_______（填“吸热”或“放热”）。
正确答案
（1）a、d
（2）①364K ②增大；吸热
解析
（1）物体体积变化时，分子间的距离将发生改变，分子势能随之改变，所以分子势能与体积有关，a正确。晶体分为单晶体和多晶体，单晶体的物理性质各向异性，多晶体的物理性质各向同性，b错误。温度是分子平均动能的标志，具有统计的意义，c错误。液体表面的张力具有使液体表面收缩到最小的趋势，d正确。
（2）①设恒温槽的温度为
由查理定律得
联立①②③式解得 
②理想气体的内能只由温度决定，A气体的温度升高，所以内能增大。
由热力学第一定律
知识点
（1）一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab.bc.ca回到原状态，其P-T图像如图所示。下列判断正确的是 。
A，过程ab中气体一定吸热
B，过程bc中气体既不吸热也不放热
C，过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D，a.b.和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小
E，b和c两个状态中，容器壁单位面积时间内受到气体分子撞击的次数不同
（2）一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为P，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h，外界的温度为T
正确答案
（1） ADE
（2）解：设气缸的横截面积为S，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为
解得
外界的温度变为T后，设活塞距底面的高度为h＇。根据盖一吕萨克定律，得
解得
h＇=
根据题意可得
气体最后的体积为
联立②④⑤⑥式得
解析
略
知识点
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