理想氣體狀態(tài)方程練習題

1、理想氣體狀態(tài)方程練習題（一）1. 關于理想氣體，下列說法正確的是（）A .理想氣體能嚴格遵守氣體實驗定律B. 實際氣體在溫度不太高、壓強不太大的情況下，可看成理想氣體C. 實際氣體在溫度不太低、壓強不太大的情況下，可看成理想氣體D. 所有的實際氣體任何情況下，都可以看成理想氣體2. 一定質量的理想氣體，在某一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為pi、V、Ti，在另一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為P2、V2、T2，下列關系正確的是（）1 1A. pi = p2, V = 2V2, Ti = 22 B. pi = p2, Vi = qV2, Ti = 2T2C. pi = 2p2, Vi = 2

2、V2, Ti = 2T2 D. pi = 2p2, V = V2, Ti = 2T23. 一定質量的理想氣體，經歷一膨脹過程，這一過程可以用下圖上 的直線ABC來表示，在 A、B、C三個狀態(tài)上，氣體的溫度 Ta、Tb、TC相比 較，大小關系為（）A. Tb= Ta= TcB. Ta>Tb>TcC. Tb>TA= TcD. Tb<Ta= Tc3.如圖所示，一定質量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U形玻璃管內，右管上端開口且足夠長， 右管內水銀面比左管內水銀面高 h,能使h變大的原因是A. 環(huán)境溫度升高B. 大氣壓強升高C. 沿管壁向右管內加水銀D. U形玻璃管自由下落4

3、下圖中A B兩點代表一定質量理想氣體的兩個不同的狀態(tài), 狀態(tài)A的溫度為TA,狀態(tài)B的溫度為Tb；由圖可知（）A. Tb= 2TaB. Tb= 4TaC . Tb = 6TaD . Tb= 8Ta5有兩個容積相等的容器，里面盛有同種氣體，用一段水平玻璃管把它們連接起來。在玻璃管的正中央有一段水銀柱， 當一個容器中氣體的溫度是0 C,另一個容器中氣體的溫度是 20 C10C,管中的水銀柱會不會移動?時，水銀柱保持靜止。如果使兩容器中氣體的溫度都升高 如果移動的話，向哪個方向移動？36 一艘位于水面下 200m深處的潛水艇，艇上有一個容積為 2m的貯氣筒，筒內貯有壓縮空氣， 將筒內一部分空氣壓入水箱

4、（水箱有排水孔和海水相連），排出海水10m3，此時筒內剩余氣體的壓強是95atm。設在排水過程中溫度不變，求貯氣鋼筒里原來壓縮空氣的壓強。（計算時可取 latm =105 Pa，海水密度=103kg /m3, g =10m/s2）7如圖所示，用銷釘將活塞固定，A、B兩部分體積比為2 : 1,開始時，A中溫度為127C,壓強為1.8 atm，B中溫度為27C，壓強為1.2atm .將銷釘拔掉，活塞在筒內無摩擦滑動，且 不漏氣，最后溫度均為 27 C，活塞停止，求氣體的壓強.8.如圖所示，水平放置的密封氣缸的活塞被很細的彈簧拉住，氣缸內密封一定質量的氣體.當缸內氣體溫度為 27C,彈簧的長度為30

5、cm時，氣缸內氣體壓強為缸外大氣壓的 1.2倍. 當缸內氣體溫度升高到 127C時，彈簧的長度為36cm.求彈簧的原長?（不計活塞與缸壁的摩擦）9 一足夠高的內壁光滑的導熱氣缸豎直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計質量的活塞封閉了一定質量的理想氣體，如圖所示。開始時氣體的體積為2.0x 10-3m3,現緩慢地在活塞上倒上一定量的細沙，最后活塞靜止時氣體的體積恰好變?yōu)樵瓉淼囊话耄缓髮飧滓瞥?水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?36.5OC。(大氣壓強為1.0x 105Pa)(1) 求氣缸內氣體最終的體積；(2) 在p-V圖上畫出整個過程中氣缸內氣體的狀態(tài)變化(請用箭頭在圖線上標出狀態(tài)變化的o

6、17、萬5p/10 Pa3.02.01.001.02.03.0v/10-3m310如下圖所示，一圓柱形氣缸直立在水平地面上，內有質量不計的可上下移動的活塞， 在距缸底高為2H)的缸口處有固定的卡環(huán)；使活塞不會從氣缸中頂出，氣缸壁和活塞都是不導熱的，它們之間沒有摩擦.活塞下方距缸底高為 H處還有一固定的可導熱的隔板，將容器分為A B兩部分，A B中各封閉同種的理想氣體，開始時 A B中氣體的溫度均為 27C，壓強等 于外界大氣壓強 P0，活塞距氣缸底的高度為1.6H0,現通過B中的電熱絲緩慢加熱，試求：(1) 當B中氣體的壓強為1.5P0時，活塞距缸底的高度是多少 當A中氣體的壓強為1.5P0時

7、，B中氣體的溫度是多少？理想氣體狀態(tài)方程練習題（二）1一定質量的理想氣體，現要使它的壓強經過狀態(tài)變化后回到初始狀態(tài)的壓強,a)先將氣體等溫膨脹，再將氣體等容降溫b)先將氣體等溫壓縮，再將氣體等容降溫c)先將氣體等容升溫，再將氣體等溫膨脹d)先將氣體等容降溫，再將氣體等溫壓縮2如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)在此過程中，其壓強（)那么使用下列哪些過程可以實現A 逐漸增大 B.逐漸減小C .始終不變D .先增大后減小3如圖所示為一定質量的理想氣體的pV圖線，其中 AC為一段雙曲線.根據圖線分析并計算（1）氣體狀態(tài)從 At B,從BtC,從Ct A各是什么變化過程.（2）若tA= 52

8、7 C,那么tB為多少？并畫出 p T圖.ap/atm4如圖所示，這是一種氣體溫度計的示意圖，測溫泡 B內存儲有一 定氣體，經毛細管與水銀壓強計的左臂M相連，測溫時，使測溫泡與待測系統(tǒng)做熱接觸.上下移動壓強計的右臂M '，使左臂中的水銀面在不同溫度下始終固定在同一位置0處，以保持氣體的體積不變.已知在標準狀態(tài)下大氣壓強為p0,左、右臂水銀面的高度差為h0，實際測溫時，大氣壓強為pl，左、右臂水銀面的高度差為hl,試用上述物理量推導所測攝氏溫度t的表達式。（壓強單位都是cmHg）5.端開口的U形管內由水銀柱封有一段空氣柱，大氣壓強為76cmHg當氣體溫度為27C時空氣柱長為 8cm,開口

9、端水銀面比封閉端水銀面低 2cm,如下 圖所示，求：(1) 當氣體溫度上升到多少C時，空氣柱長為10cm?(2) 若保持溫度為 27C不變，在開口端加入多長的水銀柱能使空氣柱長為6cm?6如圖所示，內徑均勻的 U型細玻璃管一端開口，豎直放置，開口端與一個容積很大的 貯氣缸B連通，封閉端由水銀封閉一段空氣A,已知-23 C時空氣柱 A長62cm,右管水銀面比左管水銀面低 40cm,當氣溫上升到 27 C時，水銀面高度差變化4cm B貯氣缸左側連接的細管的體積變化不計(1)試論證當氣溫上升到 27C時，水銀面高度差是增大4cm還是減小4cn? 求-23 C時貯氣缸 B中氣體的壓強7如圖，一根粗細均

10、勻、內壁光滑、豎直放置的玻璃管下端密封，上端封閉但留有一抽氣孔.管 內下部被活塞封住一定量的氣體（可視為理想氣體），氣體溫度為Ti,開始時，將活塞上方的氣體緩慢抽出，當活塞上方的壓強達到po時，活塞下方氣體的體積為Vi,活塞上方玻璃管的容積為2.6Vi。活塞因重力而產生的壓強為O.5po。繼續(xù)將活塞上方抽成真空并密封整個抽氣過程中管內氣體溫度始終保持不變然后將密封的氣體緩慢加熱.求： 活塞剛碰到玻璃管頂部時氣體的溫度； 當氣體溫度達到1.8T1時氣體的壓強.8 一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在27C，外界大氣壓為 758mmHg柱時，這個水銀氣壓計的讀數為738mmHg柱，此時管中水銀面距管頂

11、 讀數為743mmHg柱，求此時的實際大氣壓值 為多少mmHg柱？80mm，當溫度降至-3 C時，這個氣壓計的9 . （ 2012 全國新課標）如圖，由U形管和細管連接的玻璃泡 A、B和C浸泡在溫度均為 0° C的水槽中，B的容積是A的3倍。閥門S將A和B兩部分隔開。A內為真空，B和C內都 充有氣體。U形管內左邊水銀柱比右邊的低 60mm。打開閥門S，整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內 左右水銀柱高度相等。假設 U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積。（1）求玻璃泡 C中氣體的壓強（以 mmHg為單位）；（2） 將右側水槽的水從 0° C加熱到一定溫度時，U形管內左右水銀柱高度差

12、又為60mm，求加熱后右側水槽的水溫。10如圖所示，豎直放置的氣缸，活塞橫截面積為S=0.01m2，可在氣缸內無摩擦滑動。氣缸側壁有一個小孔與裝有水銀的U形玻璃管相通，氣缸內封閉了一段高為80cm的氣柱（U形管內的氣體體積不計）。此時缸內氣體 溫度為 7C, U形管內水銀面咼度差hi=5cm。已知大氣壓強p0=1.0 X05Pa，水銀的密度 Q =13.6 103 kg/m3，重力加速度 g 取 10m/s2。 求活塞的質量m; 若對氣缸緩慢加熱的同時，在活塞上緩慢添加沙粒，可保持活塞的高度不變。當缸內氣體 溫度升高到37C時，求U形管內水銀面的高度差為多少？理想氣體狀態(tài)方程練習題（三）選做題

13、1 （10分）（2013山西四校聯考）我國陸地面積S= 960萬平方千米，若地面大氣壓F0 =1.0 x 105 Pa,地面附近重力加速度 g取10 m/s 2，試估算： 地面附近溫度為 270 K的1 m3空氣，在溫度為 300 K時的體積。 我國陸地上空空氣的總質量 M總;2. 一個質量可不計的活塞將一定質量的理想氣體封閉在上端開口的直立筒形氣缸內，活塞上堆放著鐵砂，如圖所示，最初活塞擱置在氣缸內壁的卡環(huán)上，氣體柱的高度為H）,壓強等于大氣壓強FF,現對氣體緩慢加熱,卡環(huán)而上升，繼續(xù)加熱直到氣柱高度為直到鐵砂全部取走時，氣柱高度變?yōu)楫敋怏w溫度升高了T=60K時，活塞（及鐵砂）開始離開H=1

14、.5H°.此后在維持溫度不變的條件下逐漸取走鐵砂,Fb=1.8Ho.求此時氣體的溫度.（不計活塞與氣缸之間的摩3 一氣缸豎直放置， 內截面積S=50cm2,質量m=10kg的活塞將一定質量的氣體封閉在缸內， 氣體柱長ho=15cm，活塞用銷子銷住，缸內氣體的壓強P=2.4 X05Pa，溫度177 C?，F拔去活缸內氣體的溫度為 57 C,塞銷s(不漏氣)，不計活塞與氣缸壁的摩擦。當活塞速度達到最大時,外界大氣壓為1.0 X05Pa。求：(1) 此時氣體柱的長度 h;(2) 如活塞達到最大速度 vm=3m/s，則缸內氣體對活塞做的功。4如圖所示，在水平放置內壁光滑，截面積不等的氣缸里，活

15、塞A的截面積SA=10cm2,活塞B的截面積SB=20cm2。兩活塞用質量不計的細繩連接，活塞A還通過細繩、定滑輪與質量為1kg的重物C相連，在缸內氣溫 =227 C時，兩活塞保持靜止，此時兩活塞離開氣缸接縫 處距離都是L=10cm，大氣壓強P0 =1.0 X105Pa保持不變，試求：(1)此時氣缸內被圭寸閉氣體的壓強；(2) 在溫度由ti緩慢下降到t2 =-23 C過程中，氣缸內活塞 當活塞 A、B間細繩拉力為零時，氣缸內氣體的溫度。5如圖所示，固定的絕熱氣缸內有一質量為m的“T”型絕熱活塞(體積可忽略)，距氣缸底部h。處連接一 U形管(管內氣體的體積忽略不計 )。初始時，封閉氣體溫度為T。

16、，活塞距離氣缸底部為1.5 ho，兩邊水銀柱存在高度差。已知水銀的密度為p，大氣壓強為 3,氣缸橫截面積為s，活塞豎直部分長為1.2 ho，重力加速度為 g。試問:(1)初始時，水銀柱兩液面高度差多大？(2)緩慢降低氣體溫度，兩水銀面相平時溫度是多少?J11J1L6如圖所示，氣缸放置在水平平臺上，活塞質量為10kg，橫截面積50cm2,厚度1cm,氣缸全長21cm,大氣壓強為1X 105Pa,當溫度為7C時，活塞封閉的氣柱長10cm,若將氣缸倒過來放置時，活塞下方的空氣能通過平臺上的缺口與大氣相通。g取10m/s2，不計活塞與氣缸之間的摩擦，保留三位有效數字。 將氣缸倒過來放置，若溫度上升到2

17、7C，求此時氣柱的長度。 氣缸倒過來放置后，若逐漸升高溫度，發(fā)現活塞剛好接觸平臺，求此時氣體的溫度。7 （佃98年全國高考題）如圖 佃-2所示，活塞把密閉氣缸分成左、右兩個氣室，每室各與U形管壓強計的一臂相連，壓強計的兩壁截面處處相同，U形管內盛有密度為2323? =7.5 10 kg/ m的液體。開始時左、右兩氣室的體積都為 V°=1.2 10 M ，氣壓都為3Po =4.0 10 Pa，且液體的液面處在同一高度，如圖19 2所示，現緩慢向左推進活塞，直到液體在U形管中的高度差h=40cm，求此時左、右氣室的體積 V、V2，假定兩氣室的溫 度保持不變，計算時可以不計U形管和連接管道

18、中氣體的體積，g取10m/s2。圖19 2甲圖 19-3A、B被輕8 佃99年全國高考題）如圖19 3,氣缸由兩個截面不同的圓筒連接而成，活塞質剛性細桿連接在一起，可無摩擦移動，A、B的質量分別為2 2mA =12kg , mB = 8.0kg , Sa = 4.0 10 m，橫截 面積分別為SB =2.0 10，m2，定質量的理想氣 體被封閉在兩活塞之間，活塞外側大氣壓強 p0 =1.0 105 Pa。（1）氣缸水平放置達到如圖 19 3甲所示的平 衡狀態(tài)，求氣體的壓強。（2） 已知此時氣體的體積 y =2.0 10 = m3。 現保持溫度不變，將氣缸豎直放置，達到平衡后如圖19 3乙所示。與圖 佃3甲相比，活塞在氣缸 內移動的距離I為多少？取重力加速度g = 10m/s2 。:13：,2I,9如圖，一上端開口，下端封閉的細長玻璃管，下部有長li=66cm的水銀柱，中間封有長b=6.6cm的空氣柱，上部有長 b=44cm的水銀柱，此時水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓 強P0=76cmHg。如果使玻璃管繞最低端0點在豎直平面內順時針緩慢地轉動，封入的氣體可視為理想氣體，在轉動過程中沒有發(fā)生漏氣，且溫度始終保持不變。（1）當管子轉過90°到水平位置時，求管中空氣柱的長度；（2） 為求管子轉過 180°開口向下時管中空氣柱的長度，