- 查理定律（等容定律）
- 共134题
（10分）汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油上升。已知某型号轮胎能在－40℃～90℃正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm，最低胎压不低于1.6atm，那么在t＝20℃时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适？（设轮胎容积不变）
正确答案
2.83atm
由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化。
设在T0＝293K充气后的最小胎压为Pmin，最大胎压为Pmax。依题意，当T1＝233K时胎压为P1＝1.6atm。根据查理定律
解得：Pmin＝2.01atm
当T2＝363K是胎压为P2＝3.5atm。根据查理定律
解得：Pmax＝2.83atm
如图所示，气缸中封闭着温度为127℃的空气，一重物用轻绳经轻滑轮跟气缸中的活塞相连接，不计一切摩擦，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm。如果缸内空气温度降为87℃，则重物将上升 cm；该过程适用的气体定律是 （填“玻意耳定律”或“查理定律”或“盖·吕萨克定律”）。
正确答案
1；盖·吕萨克定律
试题分析：设气缸的横截面积为S,重物和活塞都处于平衡状态，所以过程中压强不变，即为恒压变化过程，所以根据盖·吕萨克定律可得
点评：一定要把握重物和活塞都处于平衡状态这个信息，从这个信息中我们可以得出，过程为恒压变化过程，选择盖·吕萨克定律解题
某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击。该手表出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为1.0×105Pa(常温下的大气压强值)，当内外压强差超过6.0×104Pa时表盘玻璃将爆裂。当时登山运动员携带的温度计的读数是－21℃，表内气体体积的变化可忽略不计。
(1)通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂？
(2)当时外界的大气压强为多少？
正确答案
（1）向外爆裂 （2）2.4×104Pa
试题分析：①以表内气体为研究对象，
初状态：
末状态：压强为
根据查理定律，有
如果手表的表盘玻璃是向内爆裂的，则外界的大气压强至少为
大于山脚下的大气压强（即常温下大气压强），这显然是不可能的，所以可判断手表的表盘玻璃是向外爆裂的．②当时外界的大气压强为：
点评：根据查理定律求出温度为-21℃时表内气体的压强，再分析表盘是向外爆裂还是向内爆裂的．根据表盘玻璃将爆裂时内外压强差求出当时外界的大气压强．
（4分）一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行．已知在状态A时气体的体积为1.0L，那么变到状态B时气体的体积为多少?从状态A变到状态C的过程中气体对外做功为多少?
正确答案
2L ；200J
试题分析：状态B变到状态C的直线通过（0K，0Pa）所以BC直线表示等容变化，由图知，状态B时气体的温度是tB=273℃，TB=2×273K=546K，AB段与t轴平行，表示的是等压变化，由图知：PA＝2×105Pa TA=273K，又VA=1.0L由盖吕萨克定律得：
即：状态B时气体的体积为
此过程气体对外做功为：WAB＝PA△V＝2×105×(2.0−1.0)×10−3J＝200J
由B到C等容变化，气体对外不做功，所以状态A变到状态C的过程中气体对外做功为
WAC=WAB=200J
如图所示为一均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为S=1×10-4 m2,内装水银，右管内有一质量为m="0.1" kg的活塞搁在固定卡口上，卡口比左管上端高出L="20" cm，活塞与管壁间非常密封且无摩擦，右管内封闭有一定质量的气体.起初温度为t0="27" ℃时，左、右管内液面高度相等，且左管内充满水银，右管内封闭气体的压强为p1=p0=1.0×105 Pa="75" cmHg.现使右管内气体温度逐渐升高,求：
①温度升高到多少K时，右管活塞开始离开卡口上升？
②温度升高到多少K时，活塞上升到离卡口4 cm处？
正确答案
(1)330 K (2)396 K
试题分析：
(1)右端活塞开始上升时封闭气体压强P2=P0+mg/S，
代入数据得：
气体发生等容变化，根据查理定律得：T2=P2T1/P1，
代入数据得T2=330K
(2)活塞离开卡口后，由于气体温度逐渐升高故封闭气体发生等压变化，
根据盖—吕萨克定律得T3=V3T2/V2
代入数据得T3=396K
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