(完整word版)理想气体状态方程四种情况

理想气体状态方程1、如图所示，U形管右管横截面积为左管2倍，管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱，左右两管水银面高度差为36cm，大气压为76cmHg．现向右管缓慢补充水银．①若保持左管内气体的温度不变，当左管空气柱长度变为20cm时，左管内气体的压强为多大？②在①条件下，停止补充水银，若给左管的气体加热，使管内气柱长度恢复到26cm，则左管内气体的温度为多少？2、如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长的玻璃管插在水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。开启上部连通左右水银的阀门A，当温度为300K平衡时水银的位置如图(h1＝h2＝5cm，L1＝50cm)，大气压为75cmHg。求：(1)右管内空气柱的长度L2；(2)关闭阀门A，当温度升至405K时，左侧竖直管内气柱的长度L3。3、如图所示，截面均匀的U形玻璃细管两端都开口，玻璃管足够长，管内有两段水银柱封闭着一段空气柱，若气柱温度是270C时，空气柱在U形管的左侧，A、B两点之间封闭着的空气柱长为15cm，U形管底边长CD=10cm，AC高为5cm。已知此时的大气压强为75cmHg。（1）若保持气体的温度不变，从U形管左侧管口处缓慢地再注入25cm长的水银柱，则管内空气柱长度为多少？某同学是这样解的：对AB部分气体，初态p1=100cmHg，V1=15Scm3，末态p2=125cmHg，V2=LScm3，则由玻意耳定律p1V1=p2V2解得管内空气柱长度L=12cm。以上解法是否正确，请作出判断并说明理由，如不正确则还须求出此时管内空气柱的实际长度为多少？（2）为了使这段空气柱长度恢复到15cm，且回到A、B两点之间，可以向U形管中再注入一些水银，且改变气体的温度。问：应从哪一侧管口注入多长的水银柱？气体的温度变为多少？4、一圆柱形气缸，质量M为10kg，总长度L为40cm，内有一厚度不计的活塞，质量m为5kg，截面积S为50cm2，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强p0为1´105Pa，温度t0为7°C时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体柱的高L1为35cm，g取10m/s2．求：①此时气缸内气体的压强；②当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离．5、如图所示，两个绝热、光滑、不漏气的活塞A和B将气缸内的理想气体分隔成甲、乙两部分，气缸的横截面积为S=500cm2。开始时，甲、乙两部分气体的压强均为1atm（ 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 大气压）、温度均为27℃，甲的体积为V1=20L，乙的体积为V2=10L。现保持甲气体温度不变而使乙气体升温到127℃，若要使活塞B仍停在原位置，则活塞A应向右推多大距离?6、如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度T0=300K、大气压强p0＝1.0×105Pa时，活塞与气缸底部之间的距离l0=30cm，不计活塞的质量和厚度．现对气缸加热，使活塞缓慢上升，求：①活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1．②封闭气体温度升高到T2=540K时的压强p2．7、 使一定质量的理想气体的状态按图中箭头所示的顺序变化，图线BC是一段以纵轴和横轴为渐近线的双曲线。(1)已知气体在状态A的温度TA＝300K，问气体在状态B、C和D的温度各是多大?(2)将上述气体变化过程在V－T中表示出来(图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化方向)。8、一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，TA＝300K，气体从C→A的过程中做功为100J，同时吸热250J，已知气体的内能与温度成正比。求：（i）气体处于C状态时的温度TC；（ii）气体处于C状态时内能UC。9、如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态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．10、用打气筒给自行车打气，设每打一次可打入压强为一个大气压的空气125cm3。自行车内胎的容积为2.0L，假设胎内原来没有空气，那么打了40次后胎内空气压强为多少？（设打气过程中气体的温度不变）11、容积为2L的烧瓶，在压强为1.0×105Pa时，用塞子塞住，此时温度为27℃，当把它加热到127℃时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27℃，求：（1）塞子打开前的最大压强（2）27℃时剩余空气的压强．12、为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服．航天服有一套生命系统，为航天员提供合适温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样．假如在地面上航天服内气压为1.0×105Pa，气体体积为2L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4L，使航天服达到最大体积．若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统．①求此时航天服内的气体压强；②若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到9.0×104Pa，则需补充1.0×105Pa的等温气体多少升？参考 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 一、计算题1、解：（1）对于封闭气体有：p1=（76﹣36）cmHg=40cmHg，V1=26S1cm3由于气体发生等温变化，由玻意耳定律可得：p1V1=p2V2（2）停止加水银时，左管水银比右管高：h1=76﹣52cmHg=24cmHg；对左管加热后，左管下降6cm，右管面积是左管的2倍，故右管上升3cm，左管比右管高为：h2=h1﹣9cm=15cm故封闭气体的压强：p3=76﹣15cmHg=61cmHg封闭气体在初始状态和最终状态的体积相同，由查理定律可得：故：答：①当左管空气柱长度变为20cm时，左管内气体的压强为52cmHg；②使管内气柱长度恢复到26cm，则左管内气体的温度为427K．　2、解析：(1)左管内气体压强：p1＝p0＋ph2＝80cmHg，右管内气体压强：p2＝p1＋ph1＝85cmHg，设右管内外液面高度差为h3，则p2＝p0＋ph3，得ph3＝10cmHg，所以h3＝10cm，则L2＝L1－h1－h2＋h3＝50cm。(2)设玻璃管截面积为S，对左侧管内的气体：p1＝80cmHg,V1＝50S，T1＝300K。当温度升至405K时，设左侧管内下部的水银面下降了xcm，则有p2＝(80＋x)cmHg，V2＝L3S＝(50＋x)S，T2＝405K，依据＝代入数据，解得x＝10cm。所以左侧竖直管内气柱的长度L3＝60cm。答案：(1)50cm　(2)60cm3、解：（1）不正确。 因为ACE段水银柱总长只有45cm，所以在左侧缓慢加入25cm长水银柱后，左侧竖直管中只可能保留45cm长的水银柱。故末状态的压强不为125cmHg。已知 p1=100cmHg，V1=15S，T1=300K；p2=（75+45）cmHg=120cmHg，V2=l2S     p1V1=p2V2得   L2=12.5cm                            （2）由水银柱的平衡条件可知向右侧注入25cm长的水银柱才能使空气柱回到A、B之间。这时空气柱的压强为p3=（75+50）cmHg=125cmHg   由查理定律      得 T3=375K  4、①p＝p0－＝（1´105－）Pa＝0.8´105Pa，（4分）②＝，＝，t＝47°C，（5分）5、对气体乙，由题意知做等容变化          p2=1atm T2=300K T2′=400K  p2′=?由查理定律 ……………………………………………………………（2分） 得  p2′=atm  ………………………………………………………………（2分）因活塞B光滑,甲乙气体压强相等，对气体甲，做等温变化，有：p1=1atm   p1′=p2′=atm………………………………………………（1分）V1=20L  V1′=?由玻意耳定律 p1V1=p1′V1′ ……………………………………………………（2分）得       V1′=15L ……………………………………………………（1分）活塞向右移动： ……………………………………………………（2分）得  x=0.1m ……………………………………………………………（1分）6、①设气缸的横截面积为S，由盖-吕萨克定律有  …………（3分）代入数据得     ………………………………（2分）②由查理定律有        …………………………（2分） 代入数据得                         …………………………（2分）7、解：(1)根据气态方程得：   （2分）由得：   （2分）Tc=600K                            （1分）(2)由状态B到状态C为等温变化，由玻意耳定律得：               （2分）上述过程在图上状态变化过程的图线如图所示。(3分)8、解析：（i）对气体从A到C由盖·吕萨克定律得：＝   ①　　（2分）解得C状态的温度TC＝TA＝150K   ②　　　　（2分）（ii）从C到A对气体由热力学第一定律得：UA－UC＝Q＋W＝250J－100J＝150J    ③（2分）  由题意得＝ ④ （2分）联立②③④式解得UC＝150J   （1分）9、①由理想气体的状态方程＝得气体在状态B的温度TB＝＝1200K                  ……………4分②由状态B到状态C，气体做等容变化，由查理定律得：＝，则TC＝TB＝600K故气体由状态B到状态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ΔU＝W＋Q，ΔU＜0，W＝0，故Q＜0，可知气体要放热。 ……………9分10、根据玻意耳定律得：p1V1=p2V2p2==2.5大气压11、解：（1）塞子打开前：瓶内气体的状态变化为等容变化，选瓶中气体为研究对象，初态：p1=1.0×105Pa，T1=273+27=300K末态：T2=273+127=400K由查理定律可得：p2=P1=×1.0×105Pa≈1.33×105Pa（2）塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象．初态：p1′=1.0×105Pa，T1′=400K末态：T2′=300K由查理定律可得：p2′=×p1′=×1.0×105≈7.5×104Pa答：（1）塞子打开前的最大压强1.33×105Pa（2）27℃时剩余空气的压强7.5×104Pa　12、解：①航天服内气体经历等温过程，p1=1.0×105Pa，V1=2L，V2=4L由玻意耳定律p1V1=p2V2得p2=5×104Pa②设需要补充的气体体积为V，将补充的气体与原航天服内气体视为一个整体，充气后的气压p3=9.0×104Pa由玻意耳定律p1（V1+V）=p3V2    得V=1.6L  答：①此时航天服内的气体压强5×104Pa②若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到9.0×104Pa，则需补充1.0×105Pa的等温气体为1.6L