- 查理定律（等容定律）
- 共134题
（选修3-3选做题）
某同学在研究气体的等容变化规律时，在实验室里将一玻璃瓶开口向上竖直放入烧杯中的水里，缓慢加热到77 ℃后，用一个软木塞封住瓶口，当烧杯中水温缓慢降至42 ℃时，若想向上拔出软木塞，至少需要施加多大外力？已知大气压强p0=1.0×105 Pa ，瓶口面积S=1.0×10-3 m2，软木塞的重量G=0.50 N。（软木塞与瓶口之间的摩擦不计）
正确答案
解：玻璃瓶内的空气状态为：
P1=P0=1.0×105 Pa，T1=273K+77K=350K
T2=273K+42K=315K
根据查理定律
对软木塞受力分析可得：F+P2S=G+P0S ②
①②联立解得：F=10.50 N
某同学利用DIS实验系统研究一定量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如下的P-t图象．已知在状态B时气体的体积为VB=3L，问
（1）气体由A→B，B→C各作什么变化？
（2）气体在状态A的压强是多少？
（3）气体在状态C的体积是多少？
正确答案
（1）由图象可知，气体由A→B作等容变化；
由B→C作等温变化．
（2）从图中可知，PB=1.0atm，TB=（273+91）K=364K，TA=273K．
根据查理定律，有
（3）从图中可知，PB=1.0atm，VB=3L，PC=1.5atm；
根据玻意耳定律，有PBVB=PCVC，即1.0×3=1.5VC，
得VC=2L．
答：（1）气体由A→B作等容变化，B→C作等温变化；
（2）气体在状态A的压强是0.75atm；
（3）气体在状态C的体积是2L．
（选做题，选修3-3）
煤气泄漏到不通风的厨房是很危险的。当泄漏的煤气与厨房的空气混合，使得混合后厨房内气体的压强达到1.05 atm(设厨房原来的空气压强为1.00 atm)，如果此时遇到火星就会发生爆炸，此时厨房的温度由常温27℃迅速上升至2 000℃。估算此时产生的气体压强是标准大气压的多少倍？
正确答案
解：
爆炸瞬间气体来不及外泄，经历的是一个等容式爆炸过程，厨房的温度由常温迅速上升至2 000℃。 爆炸前的温度和压强：T1=(27+273)K=300 K，P1=1.05 atm
爆炸后的温度为T2=(2000+273)K=2 273 K
由查理定律得：P1/T1= P2/T2
得P2=(T2/T1)P1代入数值，得P2=7.96 atm≈8 atm
此时产生的气体压强是标准大气压的8倍。
一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，它在100℃时的体积和9℃时的体积之比是 。它在0℃时的热力学温度是 K。
正确答案
373:282，273
试题分析：根据等压变化方程
2011年4月8日，在某高速公路发生一起车祸，车祸系轮胎爆胎所致．已知汽车行驶前轮胎内气体压强为2.5 atm，温度为27 ℃，爆胎时胎内气体的温度为87 ℃，轮胎中的空气可看作理想气体．
(1)求爆胎时轮胎内气体的压强；
(2)从微观上解释爆胎前胎内压强变化的原因；
正确答案
（1）3 atm（2）气体体积不变，分子密集程度不变，温度升高，分子平均动能增大，导致气体压强增大
试题分析：(1)气体作等容变化，由查理定律得：p1T1＝p2T2 ①
T1＝t1＋273 ②
T2＝t2＋273 ③
p1＝2.5 atm t1＝27 ℃ t2＝87 ℃
由①②③得：p2＝3 atm. ④
(2)气体体积不变，分子密集程度不变，温度升高，分子平均动能增大，导致气体压强增
大． 3分
评分标准: 第一问① ②③每式1分, ④式2分，第二问3分 共8分.
点评：找出始末状态，根据方程列等式，比较简单
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