人教版高中物理精講精練-選擇性必修32.3.1氣體的等壓變化和等容變化 解析版

2.3.1氣體的等壓變化和等容變化【考點歸納】考點一：蓋－呂薩克定律的理解 考點二：氣體等壓變化的圖像考點三：蓋－呂薩克定律解決實際問題 考點四：查理定律的理解考點五：氣體等容變化的圖像 考點六：查理定律解決實際問題題型七：等壓和等容變化的綜合問題【知識歸納】知識點一、氣體的等壓變化1．等壓變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強不變時，體積隨溫度變化的過程．2．蓋－呂薩克定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強不變的情況下，其體積V與熱力學(xué)溫度T成正比．(2)表達式：V＝CT或eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2).(3)適用條件：氣體的質(zhì)量和壓強不變．(4)圖像：如圖所示．V－T圖像中的等壓線是一條過原點的直線．知識點二、氣體的等容變化1．等容變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變時，壓強隨溫度變化的過程．2．查理定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強p與熱力學(xué)溫度T成正比．(2)表達式：p＝CT或eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2).(3)適用條件：氣體的質(zhì)量和體積不變．(4)圖像：如圖所示．①p－T圖像中的等容線是一條過原點的直線．②p－t圖像中的等容線不過原點，但反向延長線交t軸于－273.15℃.技巧歸納：1．蓋－呂薩克定律及推論表示一定質(zhì)量的某種氣體從初狀態(tài)(V、T)開始發(fā)生等壓變化，其體積的變化量ΔV與熱力學(xué)溫度的變化量ΔT成正比．2．V－T圖像和V－t圖像一定質(zhì)量的某種氣體，在等壓變化過程中(1)V－T圖像：氣體的體積V隨熱力學(xué)溫度T變化的圖線是過原點的傾斜直線，如圖甲所示，且p1<p2，即斜率越小，壓強越大．(2)V－t圖像：體積V與攝氏溫度t是一次函數(shù)關(guān)系，不是簡單的正比例關(guān)系，如圖乙所示，等壓線是一條延長線通過橫軸上－273.15℃的傾斜直線，且斜率越大，壓強越小，圖像縱軸的截距V0是氣體在0℃時的體積．3．應(yīng)用蓋－呂薩克定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，即被封閉的一定質(zhì)量的氣體．(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時是否符合定律的適用條件：質(zhì)量一定，壓強不變．(3)確定初、末兩個狀態(tài)的溫度、體積．(4)根據(jù)蓋－呂薩克定律列式求解．(5)求解結(jié)果并分析、檢驗．二、氣體的等容變化1．查理定律及推論表示一定質(zhì)量的某種氣體從初狀態(tài)(p、T)開始發(fā)生等容變化，其壓強的變化量Δp與熱力學(xué)溫度的變化量ΔT成正比．2．p－T圖像和p－t圖像一定質(zhì)量的某種氣體，在等容變化過程中(1)p－T圖像：氣體的壓強p和熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖線是過原點的傾斜直線，如圖6甲所示，且V1<V2，即體積越大，斜率越小．(2)p－t圖像：壓強p與攝氏溫度t是一次函數(shù)關(guān)系，不是簡單的正比例關(guān)系，如圖乙所示，等容線是一條延長線通過橫軸上－273.15℃的傾斜直線，且斜率越大，體積越?。畧D像縱軸的截距p0是氣體在0℃時的壓強．3．應(yīng)用查理定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，即被封閉的一定質(zhì)量的氣體．(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時是否符合定律的適用條件：質(zhì)量一定，體積不變．(3)確定初、末兩個狀態(tài)的溫度、壓強．(4)根據(jù)查理定律列式求解．(5)求解結(jié)果并分析、檢驗．三、p－T圖像與V－T圖像1．p－T圖像與V－T圖像的比較不同點圖像縱坐標壓強p體積V斜率意義斜率越大，體積越小，V4<V3<V2<V1斜率越大，壓強越小，p4<p3<p2<p1相同點①都是一條通過原點的傾斜直線②橫坐標都是熱力學(xué)溫度T③都是斜率越大，氣體的另外一個狀態(tài)參量越小二：考點題型歸納題型一：蓋－呂薩克定律的理解1．（22-23高二下·河南鄭州）一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強不變的情況下，溫度由升高到，體積的增量為；溫度由283K升高到288K，體積的增量為，則（）A． B．C． D．無法確定【答案】A【詳解】在壓強不變的情況下，由蓋-呂薩克定律得所以因為、分別是氣體在和283K時的體積，而所以故選A。2．（19-20高一·全國·課時練習(xí)）一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強不變的條件下，溫度為0℃時，其體積為，當溫度升高為時，體積為V，那么每升高1℃增大的體積等于（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】由等壓變化可得則每升高1℃增大的體積故選A。3．（20-21高二下·湖南長沙·階段練習(xí)）研究表明，新冠病毒耐寒不耐熱，溫度在超過56℃時，30分鐘就可以滅活。如圖所示，含有新冠病毒的氣體被輕質(zhì)絕熱活塞封閉在粗細均勻的絕熱汽缸下部a內(nèi)，汽缸頂端有一絕熱閥門K，汽缸底部接有電熱絲E，汽缸的總高度。a缸內(nèi)被封閉氣體初始溫度℃，活塞與底部的距離，活塞和汽缸間的摩擦不計。若閥門K始終打開，電熱絲通電一段時間，穩(wěn)定后活塞與底部的距離，關(guān)于上述變化過程，下列說法正確的是（）A．b汽缸中逸出的氣體占原b汽缸中氣體的B．a(chǎn)汽缸中的氣體吸收熱量，壓強增大C．穩(wěn)定后，a汽缸內(nèi)的氣體溫度為50℃D．穩(wěn)定后，保持該溫度不變再持續(xù)30分鐘，a汽缸內(nèi)新冠病毒能夠被滅活【答案】D【詳解】由題意可知，原b汽缸的高度當a汽缸穩(wěn)定后活塞與底部的距離此時b汽缸的高度設(shè)S為活塞的面積，那么b汽缸中逸出的氣體占原b汽缸中氣體為故A錯誤；BCD．由于K始終打開，a汽缸中的氣體的壓強不變，可得代值求得B錯誤，C錯誤，D正確。故選D。題型二：氣體等壓變化的圖像4．（2023·上海青浦·二模）如圖所示為一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)變化的圖像。已知在狀態(tài)A時的壓強為，則（

）

A．狀態(tài)B時的壓強為 B．狀態(tài)C時的壓強為C．A→B過程中氣體對外做功 D．B→C過程中氣體內(nèi)能減小【答案】D【詳解】AC．A→B過程，氣體溫度不變，體積減小，外界對氣體做功。根據(jù)狀態(tài)B時的壓強為AC錯誤；B．狀態(tài)A與狀態(tài)C壓強相等，為，B錯誤；D．B→C過程中氣體溫度降低，內(nèi)能減小，D正確。故選D。5．（22-23高二下·江蘇宿遷·期中）如圖所示，表示一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)A→B→C→A的圖像，其中AB的延長線通過坐標原點，BC和AC分別與T軸和V軸平行。則下列說法正確的是（）A．A→B過程氣體壓強增加B．B→C過程氣體的內(nèi)能保持不變C．C→A過程單位時間內(nèi)單位面積上撞擊分子個數(shù)增加D．A→B過程單位面積上氣體分子平均作用力變大【答案】C【詳解】A．由圖可知，A→B過程時過原點的直線，則壓強不變，單位面積上氣體分子平均作用力不變，AD錯誤；B．B→C過程溫度降低，氣體內(nèi)能減小，B錯誤；C．C→A過程溫度不變，體積減小，壓強增大，則單位時間內(nèi)單位面積上撞擊分子個數(shù)增加，C正確。故選C。6．（22-23高二下·湖北孝感·期中）如圖為一定質(zhì)量的理想氣體的圖像，該氣體經(jīng)歷了從a→b→c的狀態(tài)變化，圖中ab連線平行于V軸，ac是雙曲線的一部分，bc連線通過坐標原點O，則三個狀態(tài)下的壓強滿足（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】由可知故圖像中的等壓線為過原點的一次函數(shù)，斜率越大壓強越小，故。故選B。題型三：蓋－呂薩克定律解決實際問題7．（22-23高二下·山西朔州·期末）如圖所示為一巨型溫度計的結(jié)構(gòu)原理圖，利用汽缸底部高度變化反應(yīng)溫度變化。質(zhì)量為的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)密封一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸內(nèi)橫截面積為?；钊c汽缸壁間無摩擦且不漏氣。環(huán)境溫度為時，活塞剛好位于汽缸正中間，整個裝置靜止。已知大氣壓為，取重力加速度。則（）A．刻度表的刻度是不均勻的B．環(huán)境溫度為時，缸內(nèi)氣體的壓強為C．能測量的最大溫度為D．環(huán)境溫度升高時，彈簧的長度將變短【答案】C【詳解】AC．當活塞在位于汽缸的最下端時，缸內(nèi)氣體溫度為T2，壓強為p2，此時仍有可得可知缸內(nèi)氣體為等壓變化，由蓋?呂薩克定律可得可得氣體溫度變化范圍為則有能測量的最大溫度為；又有由上式可知，刻度表的刻度是均勻的，故A錯誤，C正確；B．以汽缸為研究對象，（不包含活塞）對汽缸受力分析，由平衡條件可得代入數(shù)據(jù)解得缸內(nèi)氣體的壓強為故B錯誤；D．由以上分析可知，汽缸內(nèi)的氣體做等壓變化，彈簧受到的彈力不變，因此環(huán)境溫度升高時，彈簧的長度仍不變，故D錯誤。故選C。8．（22-23高二下·廣東廣州·階段練習(xí)）如圖所示為一溫度計的結(jié)構(gòu)原理圖，利用氣缸底部高度變化反應(yīng)溫度變化。質(zhì)量為的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)密封一定質(zhì)量的理想氣體，氣缸內(nèi)橫截面積為。活塞與氣缸壁間無摩擦且不漏氣。環(huán)境溫度為時，活塞剛好位于氣缸正中間，整個裝置靜止。已知大氣壓為，取重力加速度。則（）A．刻度表的刻度是不均勻的B．能測量的最大溫度為C．環(huán)境溫度升高時，彈簧的長度將變短D．環(huán)境溫度為時，缸內(nèi)氣體的壓強為【答案】B【詳解】AB．當活塞在位于氣缸的最下端時，缸內(nèi)氣體溫度為T2，壓強為p2，此時仍有可得可知缸內(nèi)氣體為等壓變化，由蓋?呂薩克定律可得可得則有能測量的最大溫度為600K；又有由上式可知，刻度表的刻度是均勻的，A錯誤，B正確；C．由以上分析可知，氣缸內(nèi)的氣體做等壓變化，彈簧受到的彈力不變，因此環(huán)境溫度降低時，彈簧的長度仍不變，C錯誤；D．以氣缸為研究對象，（不包含活塞）對氣缸受力分析，由平衡條件可得代入數(shù)據(jù)解得缸內(nèi)氣體的壓強為D錯誤。故選B。9．（2023·山東泰安·模擬預(yù)測）某同學(xué)給自行車打氣，車胎內(nèi)原來氣體壓強等于大氣壓強p0＝1×105Pa，溫度為300K，體積為1.5L，打氣過程中可認為車胎容積不變。打氣筒每次將100cm3的壓強同樣為p0＝1×105Pa的氣體打入車胎中，共打氣30次。氣體均可視作理想氣體，打氣過程視為絕熱過程。已知打入氣體質(zhì)量與車胎內(nèi)原氣體質(zhì)量之比為60∶31。則打氣筒中打入氣體的溫度為（）A．310K B．308K C．305K D．295K【答案】A【詳解】打入氣體的質(zhì)量與車胎內(nèi)原來氣體的質(zhì)量之比為60:31，即打入氣體的體積與車胎內(nèi)原來氣體的體積之比車胎內(nèi)原來氣體的體積為1.5L，即V0＝1.5L，代入上式可得打入車胎內(nèi)的氣體等效于向車胎內(nèi)打入300K、壓強為p0＝1×105Pa的?V的氣體，根據(jù)蓋-呂薩克定律可得其中＝100cm3，T0＝300K，解得T1＝310K故選A。題型四：查理定律的理解10．（20-21高二下·河北石家莊·階段練習(xí)）查理定律的正確說法是一定質(zhì)量的氣體，在體積保持不變的情況下（）A．氣體的壓強跟攝氏溫度成正比B．氣體溫度每升高，增加的壓強等于它原來壓強的C．氣體溫度每降低，減小的壓強等于它原來壓強的D．以上說法都不正確【答案】D【詳解】A．查理定律的內(nèi)容是：一定質(zhì)量的氣體，在體積保持不變的情況下氣體的壓強跟熱力學(xué)溫度成正比，選項A錯誤；BC．查理定律的內(nèi)容是：任何理想氣體都是溫度每升高（或降低）1℃增加（或減?。┑膲簭姦等于它在0℃時壓強p0的，故BC錯誤；D．以上說法都不正確，故D正確。故選D。11．（21-22高二下·陜西榆林·期中）一定質(zhì)量的理想氣體，在體積保持不變的條件下，若氣體熱力學(xué)溫度值升高到原來的2倍，則（）A．氣體的壓強增大到原來的2倍B．氣體的壓強減小到原來的一半C．氣體的壓強可能不變D．氣體壓強與體積的乘積不變【答案】A【詳解】根據(jù)查理定律可知，一定質(zhì)量的理想氣體，在體積保持不變的條件下，若氣體熱力學(xué)溫度值升高到原來的2倍，則氣體的壓強增大到原來的2倍。故選A。12．（21-22高二下·重慶沙坪壩·期中）如圖，兩端封閉的玻璃管與水平面成角傾斜靜止放置，一段水銀柱將管內(nèi)一定質(zhì)量的氣體分為兩個部分。則下列各種情況中，能使管中水銀柱相對于玻璃管向A端移動的是（）A．使玻璃管沿方向加速上升B．在豎直面內(nèi)以過B點垂直紙面的直線為軸順時針緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管C．在豎直面內(nèi)以過B點垂直紙面的直線為軸逆時針緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管D．降低環(huán)境溫度【答案】B【詳解】A．當玻璃管沿方向加速上升時，水銀柱有一個斜向上的加速度，根據(jù)牛頓第二定律得下部氣體對水銀柱的壓力要增大，即壓強增大，所以水銀柱向B端移動，選項A錯誤；BC．在豎直面內(nèi)以過B點垂直紙面的直線為軸順時針緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管，使θ角變小，如果將玻璃管放平的時候，即減小了對下部氣體的壓力，水銀柱向A端移動；同理可知逆時針轉(zhuǎn)動時水銀柱向B端移動，選項B正確，C錯誤；D．假定兩段空氣柱的體積不變，即V1、V2不變，初始溫度為T，當溫度降低時，A端空氣柱的壓強由p1減至p'1，則B端空氣柱的壓強由p2減至p'2，則由查理定律得，因為所以即水銀柱應(yīng)向B端移動，選項D錯誤。故選C。題型五：氣體等容變化的圖像13．（2023·全國·模擬預(yù)測）一定質(zhì)量的理想氣體從a狀態(tài)開始，經(jīng)過a→b、b→c、c→d、d→a四個過程后回到初狀態(tài)a，p-T圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)狀態(tài)下，單位時間內(nèi)撞擊單位面積容器壁的氣體分子數(shù)比b狀態(tài)下多B．d狀態(tài)下，單位時間內(nèi)撞擊單位面積容器壁的氣體分子數(shù)比b狀態(tài)下多C．b→c過程中氣體與外界交換的熱量小于氣體d→a過程與外界交換的熱量D．a(chǎn)→b過程中氣體吸收的熱量小于氣體c→d過程中向外界放出的熱量【答案】B【詳解】A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，得可知p-T圖像中圖線上各點與原點的連線的斜率則a→b過程中氣體體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度升高，氣體分子平均速率變大，分子撞擊容器壁的時間間隔減小，次數(shù)增多，故A錯誤；B．設(shè)單位時間內(nèi)撞擊單位面積容器壁的氣體分子數(shù)為n，單個氣體分子單次撞擊容器壁的平均沖量為I，則氣體壓強由題圖可知d狀態(tài)下氣體分子平均速率比b狀態(tài)下的小單次撞擊沖量而由題圖知壓強因此故B正確；C．b→c過程中氣體溫度不變，，過程放熱d→a過程中氣體溫度不變，，過程吸熱因為，，所以故C錯誤；D．a(chǎn)→b、c→d過程中氣體體積不變，外界對氣體不做功，又因為，因此，故D錯誤；故選B。14．（2023·重慶·一模）如圖所示為一定質(zhì)量的某種氣體等容變化的圖線，下列說法中正確的是（）A．不管體積如何，圖線只有一條B．圖線1和圖線2體積不同且有V1>V2C．兩圖線氣體體積V2>V1D．兩圖線必不會交于t軸上的同一點【答案】C【詳解】ABC．一定質(zhì)量的氣體的等容線，體積不同，圖線不同，在圖線1、2上取溫度相同的兩點，可得則所以C正確，AB錯誤；D．圖線1、2都交于t軸上-273℃處，即熱力學(xué)溫度0K處，故D錯誤。故選C。15．（22-23高三上·云南昆明·階段練習(xí)）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過程，ab、bc、cd和da這四段過程在p-T圖像中都是直線段，ab和dc的延長線通過坐標原點O，bc垂直于ab，ad平行于縱軸。由圖可以判斷（）A．a(chǎn)b過程中氣體體積不斷減小B．bc過程中氣體體積不斷減小C．cd過程中氣體體積不斷增大D．da過程中氣體體積不斷減小【答案】B【詳解】由即可知a→b、c→d都是等容變化，且圖像斜率越大，氣體體積越小，即bc過程中氣體體積不斷減小，da過程中氣體體積不斷增大，故B正確，ACD錯誤。故選B。題型六：查理定律解決實際問題16．（23-24高三上·上海徐匯·期中）小明同學(xué)設(shè)計了一種測溫裝置，用于測量室內(nèi)的氣溫（室內(nèi)的氣壓為一個標準大氣壓氣壓，相當于76cm汞柱產(chǎn)生的壓強），結(jié)構(gòu)如圖所示，大玻璃泡A內(nèi)有一定量的氣體，與A相連的B管插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，當室內(nèi)溫度為27℃時，B管內(nèi)水銀面的高度為16cm，B管的體積與大玻璃泡A的體積相比可忽略不計，則以下說法正確的是（）A．該測溫裝置利用了氣體的等壓變化的規(guī)律B．B管上所刻的溫度數(shù)值上高下低C．B管內(nèi)水銀面的高度為22cm時，室內(nèi)的溫度為-3℃D．若把這個已經(jīng)刻好溫度值的裝置移到高山上，測出的溫度比實際偏低【答案】C【詳解】A．根據(jù)受力分析可知又B管的體積與大玻璃泡A的體積相比可忽略不計，故可知氣體做等容變化，故A錯誤；B．溫度越高,由可知壓強越大，故而溫度越高，刻度的數(shù)值就越小，應(yīng)為上低下高，故B錯誤；C．由得又得故C正確；D.若把該裝置放到高山上，會減小，會減小，根據(jù)刻度上低下高，測出的溫度偏高。故D錯誤。故選C。17．（22-23高二下·河南鄭州·階段練習(xí)）如圖所示，兩端封閉的玻璃管在常溫下豎直放置，管內(nèi)充有理想氣體，一段汞柱將氣體封閉成上下兩部分，兩部分氣體的長度分別為l1，l2，且l1l2，下列判斷正確的是（）

A．將玻璃管轉(zhuǎn)至水平，穩(wěn)定后兩部分氣體長度B．將玻璃管轉(zhuǎn)至水平，穩(wěn)定后兩部分氣體長度C．保持玻璃管豎直，使兩部分氣體升高相同溫度，穩(wěn)定后兩部分氣體長度D．保持玻璃管豎直，使兩部分氣體升高相同溫度，穩(wěn)定后兩部分氣體長度【答案】B【詳解】AB．設(shè)上方氣體為a、下方氣體為b，初狀態(tài)時b內(nèi)氣體壓強大，a內(nèi)氣體壓強小，將玻璃管轉(zhuǎn)至水平，b內(nèi)的氣體壓強減小，a內(nèi)的氣體壓強增大，則b內(nèi)氣體體積增大、長度增加，a內(nèi)氣體長度減小，故則A錯誤，B正確；CD．假設(shè)水銀柱不動，則兩部分氣體做等容變化，對a內(nèi)氣體應(yīng)用查理定律有解得同理對b氣體由查理定律有可得由于，可得故b氣體的壓強增加量較大，水銀柱將向上移動，穩(wěn)定后兩部分氣體的長度故CD錯誤。故選B。18．（22-23高二下·貴州黔東南·階段練習(xí)）如圖所示，兩端封閉、粗細均勻的玻璃管內(nèi)的理想氣體被一段水銀柱隔開，當玻璃管水平放置時，左側(cè)管內(nèi)氣體的體積小于右側(cè)管內(nèi)氣體的體積，左側(cè)管內(nèi)氣體的溫度高于右側(cè)管內(nèi)氣體的溫度，水銀柱處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（）

A．此時左側(cè)管內(nèi)氣體壓強大于右側(cè)管內(nèi)氣體壓強B．此時左側(cè)管內(nèi)氣體壓強小于右側(cè)管內(nèi)氣體壓強C．若管內(nèi)兩端的氣體都升高相同的溫度，則水銀柱向左移動D．若管內(nèi)兩端的氣體都升高相同的溫度，則水銀柱向右移動【答案】C【詳解】AB．對水平狀態(tài)的水銀柱受力分析可知，來自兩側(cè)的封閉氣體的壓力相等，則此時左側(cè)管內(nèi)氣體壓強等于右側(cè)管內(nèi)氣體壓強，故AB錯誤；CD．管內(nèi)兩端的氣體都升高相同的溫度時，假設(shè)水銀柱不動，由等容變化有可得因左側(cè)管內(nèi)氣體的溫度高于右側(cè)管內(nèi)氣體的溫度，，則左側(cè)壓強的增加小于右側(cè)氣體壓強的增加，，而初態(tài)兩側(cè)的壓強相等，故水銀柱要向左移動，故C正確，D錯誤。故選C。題型七：等壓和等容變化的綜合問題19．（23-24高三上·河北·期末）如圖所示，圓柱形導(dǎo)熱汽缸開口向上并豎直固定在桌面上，用質(zhì)量m=10kg、截面積S=20cm2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。測得環(huán)境的熱力學(xué)溫度T=300K。外界大氣壓強恒為p0=1.0×105Pa，取重力加速度大小g=10m/s2。（1）求汽缸內(nèi)氣體的壓強p1；（2）現(xiàn)用一輕繩懸掛該活塞，初始時，輕繩恰好伸直，且不受拉力，現(xiàn)逐漸降低環(huán)境溫度，已知輕繩能承受的最大拉力F=200N，求輕繩不被拉斷時，環(huán)境的最低熱力學(xué)溫度T2?！敬鸢浮浚?）1.5×105Pa；（2）100K【詳解】（1）對活塞進行分析，根據(jù)平衡條件有解得p1=1.5×105Pa（2）輕繩上的拉力最大時，環(huán)境溫度最低，此時對活塞進行分析，根據(jù)平衡條件有缸內(nèi)氣體做等容變化，根據(jù)查理定律有解得T2=100K20．（23-24高二上·陜西西安·期末）如圖所示為一簡易火災(zāi)報警裝置，其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出報警的響聲。時，被封閉的理想氣體氣柱長L1為20cm，水銀上表面與導(dǎo)線下端的距離L2為5cm。（T=t+273K）（1）若大氣壓為76cmHg，水銀柱長L3為26cm，則被封閉氣體壓強為多少cmHg？（2）當溫度達到多少時，報警器會報警？【答案】（1）102；（2）102℃【詳解】（1）若大氣壓為76cmHg，水銀柱長L3為26cm，則被封閉氣體壓強為（2）溫度升高，被封閉的氣體做等壓變化則解得21．（23-24高三上·河北·期末）如圖所示，高度為L的絕熱汽缸的底部被一段細線連接豎直懸掛在天花板上，汽缸內(nèi)被橫截面積為S的活塞（體積不計）封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與靜止于水平地面上的小物體通過一段輕繩連接，開始輕繩剛好繃緊但無作用力，此時活塞恰好在汽缸的正中央，整個裝置處于靜止狀態(tài)。已知大氣壓強為，開始時氣體的熱力學(xué)溫度為，活塞和小物體的質(zhì)量均為，重力加速度為g。假設(shè)可通過特殊方式改變汽缸內(nèi)氣體溫度，忽略一切摩擦，系統(tǒng)密封性良好，現(xiàn)讓封閉氣體的溫度緩慢降低，求穩(wěn)定后封閉氣體的壓強和活塞到缸底的距離。

【答案】，【詳解】設(shè)開始時氣體的壓強為，根據(jù)活塞受力平衡有解得隨著溫度的降低，氣體的壓強減小，小物體對地面的壓力減小，當小物體對地面的壓力減小為0時，設(shè)氣體的壓強為，此時氣體的溫度為。根據(jù)活塞和小物體整體受力平衡有此過程中氣體做等容變化，根據(jù)查理定律有解得之后氣體的溫度再降低，活塞向上緩慢移動氣體做等壓變化。初態(tài)末態(tài)根據(jù)蓋—呂薩克定律有解得故穩(wěn)定后氣體的壓強為，活塞到缸底的距離為。三：課堂過關(guān)精練一：單選題22．（22-23高二下·上海閔行·期末）一定質(zhì)量的理想氣體，其狀態(tài)經(jīng)歷的變化，圖線如圖所示，在該過程中氣體體積（

）A．先不變后增大 B．先增大后不變C．先不變后減小 D．先減小后不變【答案】D【詳解】由圖像可知過程氣體溫度不變，壓強增大，根據(jù)玻意耳定律可知氣體體積減小；由圖像可知過程，圖像為過原點的直線，則有可知氣體體積不變。故選D。23．（22-23高二下·黑龍江哈爾濱·階段練習(xí)）如圖所示為水平放置的固定圓柱形汽缸，汽缸內(nèi)被A、B兩活塞封有一定質(zhì)量的氣體，活塞之間用硬桿相連（硬桿的粗細可忽略），活塞與汽缸壁之間可無摩擦地滑動而不漏氣?，F(xiàn)缸內(nèi)氣體溫度為，活塞在圖示位置保持靜止，若缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降到，且降溫幅度很小，外界環(huán)境壓強不變，則下列說法中正確的是（）

A．缸內(nèi)氣體將做等體積變化，活塞不發(fā)生移動B．活塞將向右移動C．活塞將向左移動D．活塞再次靜止時，缸內(nèi)氣體的體積、溫度、壓強與降溫前相比都發(fā)生了變化【答案】B【詳解】ABC．令外界環(huán)境壓強與密封氣體壓強分別為，，對活塞與硬桿整體分析有解得可知，氣體發(fā)生的是等壓變化，根據(jù)蓋—呂薩克定律有可知，當缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降到時，密封氣體體積將隨之減小，由于活塞用硬桿相連，兩活塞移動的距離相等，當體積減小時，活塞應(yīng)向橫截面積較小的活塞一側(cè)移動，即活塞將向右移動，故AC錯誤，B正確；D．根據(jù)上述可知，活塞再次靜止時，缸內(nèi)氣體的體積、溫度與降溫前相比都發(fā)生了變化，而壓強沒有發(fā)生變化，故D錯誤。故選B。24．（22-23高二下·山西朔州·期末）如圖，U形玻璃管兩端封閉豎直靜置，管內(nèi)水銀柱把管內(nèi)氣體分成兩部分，此時兩邊氣體溫度相同，管內(nèi)水銀面高度差為。若要使左右水銀面高度差變小，則可行的方法是（

）

A．同時升高相同的溫度 B．玻璃管豎直勻速下落C．同時降低相同的溫度 D．玻璃管豎直減速下落【答案】A【詳解】AC．假設(shè)兩部分氣體做等容變化，則根據(jù)可得壓強變化則而其中若同時升高相同的溫度，則左側(cè)氣體壓強增加的多，所以左側(cè)水銀面上升，右側(cè)水銀面下降，左右水銀面高度差變?。和砣敉瑫r降低相同的溫度，則左側(cè)氣體壓強減少的多，所以左側(cè)水銀面下降，右側(cè)水銀面上升，左右水銀面高度差變大，故C錯誤，A正確；BD．玻璃管豎直減速下落，左邊空氣柱對水銀柱的壓強變大，體積減小，使左右水銀面高度差變大，勻速下落時，壓強不變，高度差不變，故BD錯誤。故選A。25．（22-23高二下·福建廈門·期末）“自熱米飯”加熱時既不用火也不插電，利用加熱層中的發(fā)熱包遇水反應(yīng)釋放熱量為米飯加熱，其結(jié)構(gòu)如圖所示。加熱過程中（）

A．食材層內(nèi)氣體分子的速率均增大B．食材層內(nèi)氣體分子熱運動的平均動能保持不變C．若不慎堵住透氣孔，則食材層內(nèi)氣體壓強增大D．能聞到米飯的香味是因為氣體分子的布朗運動【答案】C【詳解】AB．加熱過程，溫度升高，食材層內(nèi)氣體分子的平均速率增大，平均動能也增大。但不是所有分子速率均增大，故AB錯誤；C．若不慎堵住透氣孔，體積不變，根據(jù)查理定律可知溫度升高，氣體壓強增大，故C正確；D．能聞到米飯的香味是因為氣體分子的擴散運動，故D錯誤。故選C。26．（22-23高二下·四川遂寧·期末）圖示為一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V—T圖像。已知氣體在狀態(tài)A時的壓強是1.5×105Pa。關(guān)于氣體的狀態(tài)，下列說法正確的是（）

A．從狀態(tài)A到狀態(tài)B氣體的壓強增大B．氣體在狀態(tài)C的壓強為1.0105PaC．氣體在狀態(tài)C的壓強為2.0105PaD．從狀態(tài)A到狀態(tài)B氣體的壓強減小【答案】C【詳解】AD．根據(jù)圖像可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)B氣體的V—T圖像為一條過原點的傾斜直線，根據(jù)解得可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)B氣體的壓強不變，故AD錯誤；BC．根據(jù)上述可知從狀態(tài)B到狀態(tài)C氣體體積不變，則有解得故B錯誤，C正確。故選C。27．（2024·湖北武漢·模擬預(yù)測）一氣缸豎直固定，用輕桿相連的兩活塞處于靜止狀態(tài)。兩活塞總質(zhì)量為m，截面積之差為，外界大氣壓為p0，被封閉理想氣體體積為V1、溫度為T，不計活塞與氣缸間的摩擦，重力加速度為g。（1）求氣缸內(nèi)被封閉氣體的壓強。（2）若將缸內(nèi)氣體溫度緩慢降低到，求活塞再次靜止時兩活塞向下移動的距離（大活塞始終未與氣缸下部分接觸）。

【答案】（1）；（2）【詳解】（1）設(shè)封閉氣體壓強為p1，由平衡條件得解得（2）緩慢降低溫度的過程氣體的壓強不變，設(shè)氣體末態(tài)體積為V2，由蓋-呂薩克定律得設(shè)兩活塞向下移動的距離為x，有解得28．（22-23高二下·全國·課前預(yù)習(xí)）圖中封閉著溫度為的空氣，一重物用繩索經(jīng)滑輪跟汽缸中活塞相連接，重物和活塞都處于平衡狀態(tài)，這時活塞離汽缸底的高度為，如果缸內(nèi)空氣溫度緩慢降至。（1）在變化過程中氣體發(fā)生的是什么變化？（2）此時活塞到缸底的距離是多大？

【答案】（1）等壓變化；（2）7.32cm【詳解】（1）設(shè)重物質(zhì)量為，活塞質(zhì)量為，大氣壓強為，汽缸內(nèi)氣體壓強為，活塞面積為，繩子上拉力為，則活塞處于平衡狀態(tài)，有解得由于溫度緩慢變化，繩子拉力一直等于物體重力，活塞受力情況不變，所以汽缸內(nèi)氣體壓強不變。在變化過程中氣體發(fā)生的是等壓變化。（2）初狀態(tài)，末狀態(tài)，由蓋呂薩克定律得，活塞到缸底的距離四：高分突破精練一、單選題29．（22-23高二下·河南南陽·期末）如圖所示，導(dǎo)熱氣缸內(nèi)有一不計質(zhì)量的活塞，通過輕繩跨過兩光滑定滑輪后與質(zhì)量為m的重物相連，系統(tǒng)穩(wěn)定時氣缸靜止且與地面接觸。設(shè)活塞與缸壁間無摩擦，則下列說法中正確的是（

）

A．若外界大氣壓緩慢增大一些，則氣缸內(nèi)氣體壓強不變B．若外界大氣壓緩慢減小一些，則地面與氣缸間彈力增大C．若外界氣溫緩慢升高一些，則重物距地面的高度將增大D．若外界氣溫緩慢降低一些，則氣缸內(nèi)氣體壓強不變【答案】D【詳解】AB．對活塞受力分析且由平衡條件可得若外界大氣壓緩慢增大一些，則氣缸內(nèi)氣體壓強增大，若外界大氣壓緩慢減小一些，則氣缸內(nèi)氣體壓強減小，由于開始時氣缸靜止且剛好與地面接觸，則有由于氣體壓強減小，則地面與氣缸間彈力減小，故AB錯誤；CD．由可知，若外界氣溫緩慢升高一些，氣體體積增大，則重物距地面的高度將減小，若外界氣溫緩慢降低一些，則氣缸內(nèi)氣體壓強不變，氣體體積減小，故C錯誤，D正確。故選D。30．（22-23高二下·重慶沙坪壩·期末）水銀氣壓計在超失重情況下不能顯示準確的氣壓。若某次火箭發(fā)射中攜帶了一只水銀氣壓計。發(fā)射的火箭艙密封，起飛前艙內(nèi)溫度，水銀氣壓計顯示艙內(nèi)氣體壓強為1個大氣壓。當火箭以加速度a＝g豎直向上起飛時，艙內(nèi)水銀氣壓計示數(shù)穩(wěn)定在，已知水銀氣壓計的示數(shù)與液柱高度成正比，如圖所示?？梢暈槠痫w時重力加速度恒為g，則起飛時艙內(nèi)氣體的溫度是（

）

A．250K B．300K C．360K D．400K【答案】C【詳解】設(shè)當火箭以加速度a＝g的加速度豎直向上起飛時，倉內(nèi)氣體壓強為，對氣壓計內(nèi)的水銀柱，根據(jù)牛頓第二定律有解得設(shè)此時水銀氣壓計內(nèi)液柱高度為h，有又解得所以以倉內(nèi)氣體為研究對象，有，，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，氣體等容變化有解得故選C。31．（22-23高二下·湖北孝感·期末）0.3mol的某種氣體的壓強和溫度的關(guān)系圖像（p—t圖像）如圖所示。p0表示1個標準大氣壓，標準狀態(tài)（0℃，1個標準大氣壓）下氣體的摩爾體積為22.4L?mol－1。下列說法正確的是（

）

A．狀態(tài)A時氣體的體積為5.6L B．狀態(tài)A時氣體的體積為7.72LC．狀態(tài)B時氣體的體積為1.2L D．狀態(tài)B時氣體的體積為8.4L【答案】D【詳解】此氣體在0℃時，壓強為標準大氣壓，所以此時它的體積應(yīng)為由題中圖線可知，從壓強為p0到A狀態(tài)，氣體做等容變化，A狀態(tài)時氣體的體積為6.72L，溫度為(127＋273)K=400K從A狀態(tài)到B狀態(tài)為等壓變化，B狀態(tài)的溫度為(227＋273)K=500K根據(jù)蓋—呂薩克定律得故選D。32．（22-23高二下·江西南昌·階段練習(xí)）導(dǎo)熱性能良好的活塞和氣缸封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，彈簧豎直放置，一端固定于地面，一端連接活塞，在彈簧作用下活塞和氣缸處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)緩慢升高外界溫度，此過程中不變的物理量是（

）

A．封閉氣體的分子數(shù)密度B．封閉氣體的分子的平均動能C．封閉氣體的內(nèi)能D．彈簧形變量【答案】D【詳解】A．設(shè)缸內(nèi)氣體的壓強為，氣缸的橫截面積為，氣缸的質(zhì)量為，外界大氣壓為，則初始狀態(tài)有可得由此可知，當溫度升高，封閉氣體做等壓變化，體積增大，分子數(shù)密度減小，故A錯誤；B．溫度升高，封閉氣體的分子的平均動能增大，故B錯誤；C．理想氣體，溫度升高，內(nèi)能增大，故C錯誤；D．氣缸和活塞組成的系統(tǒng)在溫度緩慢升高的過程中，始終處于受力平衡狀態(tài)，彈簧的彈力大小始終等于活塞和氣缸的重力大小，可知彈簧的形變量不變，故D正確。故選D。33．（2023·云南昆明·二模）如圖所示，兩端開口的“U”形玻璃管豎直放置，其右側(cè)水銀柱之間封住一段高的空氣柱?？諝庵路降乃y面與玻璃管左側(cè)水銀面的高度差也為h。已知大氣壓強為75cmHg，空氣柱中的氣體可視為理想氣體，周圍環(huán)境溫度保持不變，玻璃管的導(dǎo)熱性良好且玻璃管粗細均勻。下列說法正確的是（）

A．右側(cè)玻璃管中空氣柱上方的水銀柱高度小于5cmB．封閉空氣柱中氣體的壓強為70cmHgC．從玻璃管右側(cè)管口緩慢注入少量水銀，空氣柱的壓強一定變大D．從玻璃管左側(cè)管口緩慢注入少量水銀，空氣柱的壓強一定變大【答案】C【詳解】AB．同一液面壓強相等，則封閉氣體的壓強為p=（75cmHg+5cmHg）=80cmHg所以右側(cè)玻璃管中空氣柱上方的水銀柱高度等于5cm，故AB錯誤；C．從玻璃管右側(cè)管口緩慢注入少量水銀，右側(cè)水銀柱的長度增加，水銀柱對空氣柱產(chǎn)生的壓強增大，則空氣柱的壓強一定變大，故C正確；D．從玻璃管左側(cè)管口緩慢注入少量水銀，右側(cè)水銀柱的長度不變，氣體做等壓變化，即空氣柱的壓強不變，故D錯誤。故選C。二、多選題34．（22-23高二下·山東泰安·階段練習(xí)）處于豎直面內(nèi)兩端開口粗細均勻的U形管內(nèi)用兩段水銀柱封閉一定質(zhì)量的空氣。穩(wěn)定后空氣柱的長為l，各液面P、Q、M、N的位置如圖。當氣體溫度升高時，下列說法中正確的是（）

A．空氣柱的長度l增大 B．空氣柱的長度l不變C．液面MN間高度差減小 D．液面MN間高度差不變【答案】AD【詳解】AB.封閉氣體做等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律可知，當氣體溫度升高時，封閉氣體的體積增大，空氣柱的長度增大，故A正確，B錯誤；CD．封閉氣體做等壓變化，故液面MN間高度差不變，故C錯誤，D正確。故選AD。35．（22-23高二下·河北滄州·階段練習(xí)）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，緩慢經(jīng)歷ab、bc、ca回到a狀態(tài)，其V-T圖像如圖所示。狀態(tài)a的壓強為p1、體積為V0、熱力學(xué)溫度為T0，狀態(tài)c的熱力學(xué)溫度為Tc，下列判斷正確的是（）

A．氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)c的過程中密度一直減小B．pb=2.5p1C．pc=p1D．Tc=2.5T0【答案】ACD【詳解】AC．由圖可知，氣體由狀態(tài)a到c對應(yīng)的V-T圖線為過原點的直線，所以發(fā)生的是等壓變化，即隨著溫度升高，氣體體積變大，氣體密度減小，故AC正確；B．氣體由狀態(tài)a到b為等溫膨脹，所以所以故B錯誤；D．由狀態(tài)a到c，有所以故D正確。故選ACD。36．（22-23高二下·湖北荊州·階段練習(xí)）一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強不變時，體積增大到原來的兩倍，則下列說法正確的是（）A．氣體的攝氏溫度一定升高到原來的兩倍B．氣體的熱力學(xué)溫度一定升高到原來的兩倍C．體積的變化量與熱力學(xué)溫度的變化量成正比D．溫度每升高1K，體積增加量是0℃時體積的【答案】BCD【詳解】AB．根據(jù)蓋?呂薩克定律氣體的熱力學(xué)溫度一定升高到原來的兩倍，攝氏溫度不升高到原來的兩倍，A錯誤，B正確；C．根據(jù)蓋?呂薩克定律體積的變化量與熱力學(xué)溫度的變化量成正比，C正確；D．0℃時溫度為設(shè)0℃時的體積為V0，升高的溫度為根據(jù)蓋?呂薩克定律得解得D正確。故選BCD。37．（22-23高二下·河南南陽·階段練習(xí)）有一自制簡易氣溫計，向一個空的鋁制飲料罐中插入一根內(nèi)部粗細均勻的透明細吸管，接口用密封膠密封，在吸管內(nèi)引入一小段染色的液柱（長度可忽略，在吸管上標注溫度值）。如果不計大氣壓的變化，即形成了一個簡易氣溫計。已知罐的容積為，吸管有效長度為，橫截面積為，當氣溫為時，液柱離管口，下列說法正確的是（）A．該氣溫計利用的是氣體等壓變化的規(guī)律B．該“氣溫計”所能測量的最高氣溫約為C．該“氣溫計”刻度一定不均勻D．如果大氣壓降低了，則測量值將較真實值偏大【答案】AD【詳解】A．該氣溫計利用的是氣體等壓變化的規(guī)律進行測量的，故A正確；B．設(shè)該“氣溫計”所能測量的最高氣溫為，根據(jù)蓋—呂薩克定律可得其中聯(lián)立解得則有故B錯誤；C．根據(jù)蓋—呂薩克定律可得則有又聯(lián)立可得即溫度的變化量與距離的變化量成正比，則該“氣溫計”刻度分布均勻，故C錯誤；D．根據(jù)題意可知，罐內(nèi)氣體溫度越高，體積越大，染色液柱越靠近吸管的右端；如果氣壓降低了，則染色液柱穩(wěn)定時的位置比真實值對應(yīng)的位置偏右，測量值將較真實值偏大，故D正確。故選AD。38．（22-23高二下·河南南陽·階段練習(xí)）有一種測量氣溫的簡易裝置，其結(jié)構(gòu)如圖所示，大玻璃泡A內(nèi)封閉有一定量的空氣，與A相連的B管插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x可反映玻璃泡內(nèi)空氣的溫度（即環(huán)境溫度），已知該溫度計是按照標準大氣壓進行溫度刻度的。當溫度為27℃時，B管內(nèi)水銀面的高度為16cm。B管的體積與大玻璃泡A的體積相比可忽略不計，下列說法正確的是（）

A．該測溫裝置利用了氣體的等容變化的規(guī)律B．當溫度為27℃時，封閉氣體的壓強相當于91cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強C．若把該溫度計置于高山頂進行測溫，已知高山頂?shù)拇髿鈮旱陀跇藴蚀髿鈮?，則溫度的測量值偏大D．若該溫度計因某種原因漏掉一部分氣體，則溫度的測量值偏大【答案】AC【詳解】A．根據(jù)題意，B管的體積與大玻璃泡A的體積相比可忽略不計，可知在B中液面移動時，可近似認為氣體體積不變，即該測溫裝置利用了氣體的等容變化的規(guī)律，故A正確；B．溫度為27℃時，封閉氣體的壓強即封閉氣體的壓強相當于59cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強，故B錯誤；C．根據(jù)查理定律有其中即有可知，溫度升高，管內(nèi)水銀面的高度x降低，即管中刻度從上往下，表示的溫度逐漸升高，若把該溫度計置于高山頂進行測溫，由于高山頂?shù)拇髿鈮旱陀跇藴蚀髿鈮?，對管中氣體有溫度一定時，管中氣體壓強運動，大氣壓強減小，可知管內(nèi)液面的高度比山底的低一些，則溫度的測量值偏高，故C正確；D．根據(jù)可知，若該溫度計因某種原因漏掉一部分氣體，管中氣體的壓強減小，可知管內(nèi)液面上升，根據(jù)上述，溫度的測量值偏小，故D錯誤。故選AC。39．（22-23高二下·黑龍江哈爾濱·階段練習(xí)）研究表明，新冠病毒耐寒不耐熱，溫度在超過56℃時，30分鐘就可以滅活。如圖所示，含有新冠病毒的氣體被輕質(zhì)絕熱活塞封閉在粗細均勻的絕熱汽缸下部a內(nèi)，汽缸頂端有一絕熱閥門K，汽缸底部接有電熱絲E，汽缸的總高度h=96cm。a缸內(nèi)被封閉氣體初始溫度t1=27℃，活塞與底部的距離h1=60cm，活塞和汽缸間的摩擦不計。若閥門K始終打開，電熱絲通電一段時間，a汽缸中的氣體溫度緩慢升高，穩(wěn)定后活塞與底部的距離h2=66cm，關(guān)于上述變化過程，下列說法正確的是（）

A．a(chǎn)汽缸中的氣體壓強不變B．穩(wěn)定后，a汽缸內(nèi)的氣體溫度為50℃C．穩(wěn)定后，保持該溫度不變再持續(xù)30分鐘，a汽缸內(nèi)新冠病毒能夠被滅活D．穩(wěn)定后，保持該溫度不變再持續(xù)30分鐘，a汽缸內(nèi)新冠病毒不能夠被滅活【答案】AC【詳解】A．由題意可知，由于K始終打開，a汽缸中的氣體的壓強不變，故A正確；BCD．a(chǎn)汽缸中的氣體的壓強不變，可得聯(lián)立解得穩(wěn)定后，a汽缸內(nèi)的氣體溫度為故BD錯誤，C正確。故選AC。三、解答題40．（2023·河北·模擬預(yù)測）自行車車胎打足氣后，人騎著就很輕快，氣不足時，人騎著就很費力。某輛自行車由于慢撒氣（緩慢漏氣，但車胎內(nèi)氣體體積不變），車胎內(nèi)氣壓下降了四分之一。車胎內(nèi)氣體視為理想氣體。（1）若在漏氣過程中車胎內(nèi)氣體溫度保持不變，求漏掉的氣體的質(zhì)量占原來氣體質(zhì)量的比例；（2）若漏氣過程是絕熱的，且氣體的質(zhì)量一定，在絕熱過程中氣體壓強p和體積V滿足，式中參數(shù)k是與胎內(nèi)氣體有關(guān)的已知常數(shù)，求漏掉的氣體的質(zhì)量占原來氣體質(zhì)量的比例?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）若車胎內(nèi)氣體溫度保持不變根據(jù)等溫變化，有解得所以（2）若漏氣過程是絕熱的根據(jù)題意有解得所以41．（23-24高三上·四川成都·階段練習(xí)）圖中甲為氣壓升降椅，乙為其核心部件模型簡圖?；钊麢M截面積為S，氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，該氣缸導(dǎo)熱性能良好，忽略一切摩擦。調(diào)節(jié)到一定高度，可以認為活塞上面有卡塞，活塞只能向下移動，不能向上移動。已知室內(nèi)溫度為27℃，氣缸內(nèi)封閉氣體壓強為p，穩(wěn)定時氣柱長度為L，此時活塞與卡塞恰好接觸且二者之間無相互作用力，重力加速度為g。（1）當室內(nèi)溫度升高10℃時，求氣缸內(nèi)封閉氣體增加的壓強；（2）若室內(nèi)溫度保持27℃不變，一質(zhì)量為m的同學(xué)盤坐在椅面上，求穩(wěn)定后活塞向下移動的距離。【答案】（1）；（2）【詳解】（1）當室內(nèi)溫度升高10℃時，氣缸內(nèi)封閉氣體發(fā)生等容變化由查理定律，得其中解得（2）若室內(nèi)溫度保持27℃不變，氣缸內(nèi)封閉氣體發(fā)生等溫變化，由玻