第八章 气体 1 气体的等温变化
记一记
气体的等温变化知识体系
一个方法——控制变量法 一个定律——玻意耳定律
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两个图象——p-V图象和p-V图象
四种方法——求封闭气体压强的方法：连通器原理法、液片平衡法、固体平衡法、牛顿第二定律法
辨一辨
1.描述气体状态的参量是密度、压强、温度．(×) 2．描述气体状态的参量是体积、压强、温度．(√)
3．若一定质量的气体的温度、压强保持不变，其体积可能发生变化．(×)
4．若一定质量的气体的温度保持不变，其压强增大时体积增大．(×)
想一想
1．如图所示为“探究气体等温变化规律”的装置． (1)本实验应用了什么物理方法？
(2)在探究过程中，需要测定哪些物理量？如何测量？ 提示：(1)控制变量法．
(2)探究过程需要测量气体的体积和压强．体积可由注射器刻度读出，压强可由压力表读出．
2．一定质量的气体在不同温度下有两条等温线，如图，试比较温度的高低．
提示：由玻意耳定律知pV＝C，C与温度有关，pV越大则温度越高，即T1 思考感悟： 练一练 1．如图所示，一定质量的理想气体，从状态1变化到状态2，1其p-V图象为过坐标原点的倾斜直线，气体温度变化是( ) A．逐渐升高 B．逐渐降低 C．不变 D．先升高后降低 11 解析：由玻意耳定律pV＝C得P＝C·V即p∝V，由于C为常数，则T是常数，温度保持不变． 答案：C 2．一定质量的气体在温度保持不变时，压强增大到原来的4倍，则气体的体积变为原来的( ) A．4倍 B．2倍 11C.2 D.4 解析：由pV＝C，知温度不变时，C不变，当p增大到原来4倍时，V应变为原来的1/4. 答案：D 3．(多选)如图水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h＝72 cm，大气压强为76 cmHg，下列说法正确的是( ) A．将管稍上提，h不变 B．将管稍上提，h变大 C．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时，管内外水银面高度差也是70 cm D．将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70 cm 解析：水银柱产生的压强加上封闭气体的压强大小等于大气压．将玻璃管上提时，封闭气柱体积增大，因温度不变，故压强减小，所以管内水银柱产生的压强须增大才能重新平衡，故h变大；将管下插时，封闭气柱变短，压强增大，内外液面差应变小，才能重新平衡，故选BD. 答案：BD 4．(多选)如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是( ) A．从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比 B．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的 C．由图可知T1>T2 D．由图可知T1 解析：由等温线的物理意义可知，A、B两项正确；对于一定 质量的气体，温度越高，等温线就越远离坐标轴，C项错误，D项正确． 答案：ABD 要点一 气体压强的求解 1．在标准大气压(相当于76 cmHg产生的压强)下做托里拆利实验时，由于管中混有少量空气，水银柱上方有一段空气柱，如图所示，则管中稀薄气体的压强相当于下列哪个高度的水银柱产生的压强( ) A．0 cm B．60 cm C．30 cm D．16 cm 解析：设管内气体压强为p，则有：(p＋60)cmHg＝76 cmHg，可得管中稀薄气体的压强相当于16 cmHg，D项是正确的． 答案：D 2．有一段12 cm长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光滑斜面上，在下滑过程中被封气体的压强为(大气压强p0＝76 cmHg)( ) A．76 cmHg B．82 cmHg C．88 cmHg D．70 cmHg 解析：水银柱所处的状态不是平衡状态，因此不能用平衡条件来处理．水银柱的受力分析如图所示，因玻璃管和水银柱组成系统的加速度a＝gsin θ，所以对水银柱由牛顿第二定律得： p0S＋mgsin θ－pS＝ma， 故p＝p0＝76 cmHg. 答案：A 3．如图所示，U形管封闭端内有一部分气体被水银封住，已知大气压强为p0，被封闭气体的压强p(以汞柱为单位)为( ) A．p0＋h2 B．p0－h1 C．p0－(h1＋h2) D．p0＋(h2－h1) 解析：选右边最低液面为研究对象，右边液面受到向下的大气压强p0，在相同高度的左边液面受到液柱h1向下的压强和液柱h1上面气体向下的压强p，根据连通器原理可知：p＋h1＝p0，所以，p＝p0－h1，B项正确． 答案：B 要点二 玻意耳定律的理解和应用 4.一定质量的理想气体，压强为3 atm，保持温度不变，当压强减小2 atm时，体积变化4 L，则该气体原来的体积为( ) 4 A.3 L B．2 L 8 C.3 L D．8 L 解析：由玻意耳定律p1V1＝p2V2得3atm×V＝1 atm×(V＋4 L)，解得V＝2 L. 答案：B 5．一只轮胎容积为V＝10 L，已装有p1＝1 atm的空气．现用打气筒给它打气，已知打气筒的容积为V0＝1 L，要使胎内气体压强达到p2＝2.5 atm，应至少打气的次数为(设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变，大气压强p0＝1 atm)( ) A．8次 B．10次 C．12次 D．15次 解析：胎内气体质量发生变化，选打入的和原来的组成的整体为研究对象．设打气次数为n，则V1＝V＋nV0，由玻意耳定律，p1V1＝p2V，解得n＝15次．
2019-2020学年物理人教版选修3-3课后检测：8.1气体的等温变化
