第2节 气体的等容变化和等压变化

1.(2020·江苏省新沂市润新学校高三下学期3月)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( D )
A.软木塞受潮膨胀
B.瓶口因温度降低而收缩变小
C.白天气温升高,大气压强变大
D.瓶内气体因温度降低而压强减小
解析:木塞难拔出的现象,是由于暖水瓶内气体的体积不变,经过一晚的时间,瓶内的温度会降低,即气体的温度降低,根据查理定律得:= ;由于T1>T2,所以p1>p2,即暖瓶内的压强由原来的p1减小为现在的p2,瓶内的气压小于瓶外的大气压,所以拔出瓶塞更费力。故选D。
2.(2020·湖北省武汉市高二下学期期中联考)(多选)一定质量的理想气体的状态发生变化,经历了图示A→B→C→A的循环过程,则( AB )

A.气体在A状态时温度等于气体在B状态时的温度
B.从状态B变化到状态C的过程中,气体经历的是等压变化
C.从状态B变化到状态C的过程中,气体分子平均动能增大
D.从状态C变化到状态A的过程中,气体的温度逐渐减小
解析:气体在A状态和B状态满足玻意尔定律pV=C,所以A、B两状态温度相等,A正确;根据图像可知,从状态B变化到状态C的过程中,压强恒定,所以气体经历的是等压变化,B正确;根据图像可知VC<VB,根据盖-吕萨克定律=C可知TC<TB,温度是分子平均动能的标志,所以从状态B变化到状态C的过程中,气体分子平均动能减小,C错误;根据图像可知pC<pA,根据查理定律=C可知TC<TA,从状态C变化到状态A的过程中,气体的温度逐渐增大,D错误。
3.(2020·北京市高三学业水平等级考试模拟卷三)如图所示,上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置,截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。在气缸内距缸底60 cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为p0(p0=1.0×105 Pa为大气压强),温度为300 K。现缓慢加热气缸内气体,当温度为330 K,活塞恰好离开a、b;当温度为360 K时,活塞上升了4 cm。g取10 m/s2求:

(1)活塞的质量;
(2)物体A的体积。
答案:(1)4 kg (2)640 cm3
解析:(1)设物体A的体积为ΔV。
T1=300 K,p1=1.0×105 Pa,V1=60×40-ΔV
T2=330 K,p2=(1.0×105+) Pa,V2=V1
T3=360 K,p3=p2,V3=64×40-ΔV
由状态1到状态2为等容过程=
代入数据得m=4 kg
(2)由状态2到状态3为等压过程=
代入数据得ΔV=640 cm3