1、一定质量的气体,保持体积不变,当它的温度从100℃升高到200℃时,它的压强( )
A. 改变为原来的1/2
B. 改变为原来的2倍
C. 改变为原来的100/273
D. 改变为原来的473/373
【答案】D
【解析】根据查理定律一定质量的气体,保持体积不变,温度升高时气体的压强跟它的热力学温度成正比,即:P1:T1= P0/T0,初状态:T0=100℃=373K ,末状态:T1=200℃=473K ;所以得: P1/P0=T1/T0=473/373,即选D
2、在冬季,剩有半瓶热水的老式暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来.其中主要原因是( )
A. 软木塞受潮膨胀
B. 瓶口因温度降低而收缩变小
C.瓶内气体因温度降低而压强减小
D.白天气温升高,大气压强变大小
【答案】C
【解析】由于暖水瓶内气体体积不变,经过一晚的时间,瓶内的温度会降低,即气体的温度降低,根据查理定律知瓶内的压强减小,瓶内的气压小于瓶外的大气压,所以外界大气压对瓶塞向里的压力大于瓶内气体对木塞向外的压力,所以拔出瓶塞更费力。
3、粗细均匀、两端封闭的细长玻璃管中,有一段水银柱将管中气体分为A和B两部分,如图所示,已知两部分气体A和B的体积关系是VA=3VB,开始时A、B管中气体温度相同,将玻璃管温度均升高相同温度的过程中,水银将 ( )
A. 向A端移动
B. 向B端移动
C. 始终不动
D. 以上三种情况都有可
【答案】D
【解析】开始时水银柱平衡,故两侧气体压强相等,设为P,设温度升高△t时气体体积不变,有:P/T=( P+△P)/(T+△t),故△P=△tP/T,两侧初状态温度T相同,升高的温度△t相同,初状态两侧P相等,则两侧气体压强变化△P相等,故水银不动,选D
4、粗细均匀、两端封闭的细长玻璃管中,有一段水银柱将管中气体分为A和B两部分,如图所示,已知两部分气体A和B的体积关系是VA=3VB,A、B中所装气体温度分别为10℃和20℃,如果两边温度都降低1℃,水银将( )
A. 向A端移动
B. 向B端移动
C. 始终不动
D. 以上三种情况都有可能
【答案】A
【解析】开始时水银柱平衡,故两侧气体压强相等,设为P,设温度升高△t时气体体积不变,有:P/T=( P+△P)/(T+△t),故△P=△tP/T,两侧初状态温度T不相同,降低的温度△t相同,初状态两侧P相同,右侧压强比左侧压强变化少,故水银向A端移动
5、有一只小试管倒插在烧杯的水中,此时试管恰好浮于水面,试管内外水面的高度差为h,如图所示 如果改变温度或改变外界大气压强 则试管(不考虑烧杯中水面的升降及试管壁的厚度)( )
A. 如仅升高温度,则试管位置上升,h不变
B. 如仅升高温度,则试管位置下降,h增大
C. 如仅升高外界压强,则试管位置下降,h不变
D. 如仅升高外界压强,则试管位置下降,h减小
【答案】AC
【解析】根据题意可知,试管所受浮力和重力大小相等,即有ρgV排=mg,由于试管重力不变,因此排开水银的体积不变,即试管内外的汞面高度差h不变,即封闭气体的压强不变.若升高温度,根据盖吕萨克定律可知,封闭气体的体积增大,所以试管应上升,A正确B错误;试管内气体压强为P=P0+ρgh,所以当大气压强增大时,试管内被封闭气体压强增大,根据气态方程可知,气体等温变化,压强增大,体积减小,因此试管将下沉一些,此时仍有ρgV排=mg,即试管内外的汞面高度差h不变,C正确D错误
6、如图所示,内径均匀的玻璃管上端封闭、下端开口,管长L=100cm,其中一段长h=15cm的水银柱把一部分空气封闭在管中.当管竖直放置时,上端空气柱的长度L1=50cm.现把开口端竖直向下缓慢插入水银槽中,直至上端空气柱的长度L1'=37.5cm时为止.已知大气压强P0=75cmHg,整个过程中气体温度保持不变,试求槽内水银进入管内的长度△h.
【答案】19.9 cm
【解析】对上端气体,由玻意耳定律有
(P0-h)SL1=P1'SL1'
对下端气体,有
P0S(L-L1-h)=(P1'+h)SL2'
△h=L-L1'-h-L2'
解得 △h≈19.9 cm
7、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的P-V图象如图所示,已知该气体在状态A时的温度为27℃,则:
(1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少?
(2)该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大?
(3)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热,还是放热?传递的热量是多少?
【答案】(1)-173℃;(2)27℃;(3)吸热、200J
【解析】