上海高三物理复习-气体的性质专题

第七章气体和内能专题内求知识内容

学习水平

说明气体和内能

固体的微观结构的观结构气体状态参量气体实验定律温度不变时压强体积的关生实验）热力学温标理想气体理想气体状态方分子、阿伏加德常数分子动能、分子能物体的内能能量守恒定律用单分子油膜估分子的大生实验）

BABAADB分论的转能恒定1．分子动理论的主要点是：物体是由组成的，分子直径的数量级是m分子永不停息地运动；分子之间存在相作用的力力我们把子间的这种作用力叫做。．由于分子做无则热运动，因此分子具有能，分子热运动的平均动能与有；由于分子间存在相互作用力，子还具有能分子势能与物体的和有；物体内所有分子能和能总和，叫做物体的能能改变物体内能的两种物理过程是和这种物理过程虽然等效，但有本质区别：是其他形式的能和内能之间的化；而却1/12．．A．．A是物体间内能的移。4．能量既不能产生，不能消失，它只能从转为，或者从转转或转移的过程中量持不变，这就是能的转化能量守恒定律。【典型例题】1．下面证明分子间存引力和斥力的实验，哪个是错的）两块铅块压紧以能连成一块，说明存在引力一般固体、液体难压缩，说明存在着相互排斥拉断一根绳子需一定大小的拉力，说明存在相引力碎玻璃不能拼在块，是由于分子间存在斥力2．（上）有关物体内能，以下说法正确的是（）℃水的能比℃冰的内能大电流通过电阻后热，它的内能增加是通过“热递”方式实现的气体膨胀，它的能一定减少橡皮筋被拉伸时分子间势能增加3．一个水分子的质量为

（海积约为

m

，氢气共有个氢气分子。4．（上）从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常（）（A）水的度和水的摩尔质量（）水的摩尔质量和水分子的体积（）水的摩尔质量和水分子的量（）水分子的体积和水分子的质量．（上海）体积为V的滴，滴在平静的水面上，扩展成积的单分子油膜，则该油滴的子直径约为。已知阿伏伽德罗常数为N，的摩尔质量为，则一个油分子的质量为。．（上海）已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸一定质量的理想气体由状态I到状态II的化曲线，则在整过程中汽缸内气体的内能（）（A）先增后减小（）先减小后增大（）单调变化（D）保持不变2/121200112001气态态参一定质量的气体状态，是由、和三个参量决定的，对一定质量的气体来，如果这三个量都不变，我们说气体处于一定的状态中。．气的体V）气体总要充满整容器，因而气体的体积就是指体所充满的容器的容积。在标准状态下1摩的任何气体所占体积为。1升L）1分（

毫（）1厘米

（3

）．气的温t，T）表示物体的冷热度（宏观定义体分子运动的剧烈程度微观定义）温摄氏温标的单位摄氏度，符号℃。在国际单位制中以热力学温标表示温度，又称对温标。它是国际单位制中七个本单位之一，单是，号。力学温度T与氏温度t的系是：。现在国际上公认热力学温度的零度是叫做它是低温的极限，能够无限接近，不可能达到。就每一度的大小说热力学温度和摄氏温度是相的，即。．气的压p大量气体分子频撞击器壁垂直作用在器单位面积上的平均压力是气体的压强。在国际单位中，强的单位是，简，符。1标大压atm）＝厘汞柱（cmHg）Pa计容内体压时以气与界连接为究对列学程求。【典型例题】7．（2006上海图示直放置的弯曲A开口，B封闭，密度为的体将两空气封闭在管内，管内液面高度差分别、h，则B端气体的压为（已知大气压强）（A）－＋h－h）3/1201010110101011112p－（h＋）p－（h＋－）p－（h＋）8．（2000广）如图，一气缸竖直倒放，气缸内有一量不可忽略的活塞一定量的理想气体封在气缸内塞与气缸壁无摩擦，气体处于平衡状，现保持温度不变把气缸稍微斜一点，在达到平衡后，与原来比，则（）气体的压强变大气体的压强变小气体的体积变大气体的体积变小气定．玻耳定一定质量的气体温度不变时压强与体积成反比pV＝V，为常数，由温度与气体量、种类决定，同种气体温越高，质量越大，就大）pp推论：＝ρρ12【典型例题】9．（上海）某同学做“验证玻意耳定律”实验时将注射器竖直放置，测得的数据如下表所示发现组数据中的V乘积值有较大偏。如果读数和计算无误，那么造成此偏差原因可能是或。实验次序p（5Pa）Vml）

1241.211.060.930.6633.237.843.869.2（10）40.2

40.145.710．有一内径均匀的一端开的玻璃管长l＝，其中有一段水银柱把一部分空气封在管内。当管开口上竖直放置时，空气柱长l＝60cm，水银柱长＝15cm，如图所示。将玻璃管缓慢倒转，到开口向下的竖直位置，然后插入水银槽中，如所示，当管底与管外水银面的高度差＝45cm时，空气柱的长度l为少厘4/1200110011米？设大气压＝75cmHg整个过程中温度保持不变。11．如图所示，粗细均匀的U形璃管，臂长40cm，宽为10cm，有一长的水银柱封闭着一长为30cm空气柱设法开口端抽气，当开口内空气压强从75cmHg降45高，中被封闭的空气柱度是多少？12．上海如所示一端封闭、粗细均匀薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水的水银槽内内封闭一定质量的空气银的截面积上下相同，玻璃管截面积的倍。开始时管内气长度为6，管内外水银面高度为0cm。将璃管沿竖直方向缓慢上移（管口离开槽中水银管外水银面高差变0cm气相当求：此时管内空气柱长度；水银槽内水银面降的高度。13．气缸内封有压强为，密度ρ的理想体，内中放有一质量为m体积为V空心小球。活塞的横截面积为S，可无摩擦滑。现有一力向慢慢推活塞图所示问F多大小对气缸壁可无压力？（设气压强为）．查定律一定质量的气体体积不变时压强与热力学温度正比。p＝＝，＝（C为数，由体积气体质量、种类决定，同种体体积TT越小，质量越大C就大）【典型例题】14．1991上用如所示的实验装置究积不变时气体的压强与温度的系时大气压为H厘汞柱封一定质量气体的烧瓶在冰水混合物中U形强计可动管A和定管B中水面刚好相平。将烧瓶浸入温度为t℃的热水中时，管水银面将，这时应将A管上二格填“上升”或“下管水银面。下此时A、B两中银面的高度差为厘，此状态下瓶中气的压强为。5/12111211112115．1992上如图汞气压计的玻璃管顶端出汞槽液面lm，因上混入少量空气，使其读数不准。当气温为27标准气压计数为时气计读数为70cmHg。（在相同气温下，若用该气压计测量气压，测得读数68cmHg，则实气压应为多少cmHg？（2）若在气温为℃，用该气压计测得气压读数仍为70cmHg，则实气压应为多少cmHg？16．上海某山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中现他携带的手表面玻璃发生了爆裂这种手表是密封的，出厂时给的参数为℃时表内气体压强1×5Pa，在内外压强差超×4时，手表表面玻璃能爆裂，已知当时手表处的气温为－则手表表面玻璃爆裂时表内体压强的大小为Pa已外界大气压强随度变化而变化，高度每上12大压强降低33Pa，设平面大气压为×10

，则登山运动员此时的海拔高度约为。17．（1997上）有人设计了一种测温装置，其结构如图所，玻璃泡A内有一定量气体，A相连的B管在汞槽中，管内汞面的高度x即反泡内气体的温度，即环境温度并可由B管上的刻度直接读出。B管体积与A泡体积相比可去不计：（1）在1个准气压下对B管进行温度刻度1标准大气压相当于76cmHg的压强知当温度t＝27℃时，管内汞高度x＝16cm，此高度即为℃的刻度线，问t＝℃的刻度线x为少厘米处？（2）若大气压已变相当于的压强，利用该测装置测量温度时所得读数℃，问此时实际温度为多少？．盖吕克一定质量的气体压强不变时体积与热力学温度正比。VVVV＝＝，＝（C为数，由压强与气体质量、种决定，同种气体压强ΔTT越小，质量越大C就大）推论：T＝T【典型例题】18．1985上海）如图所示在球形烧瓶上连一根水平玻璃，管中有一段汞柱把中气体与外界大气隔开瓶从室温情况下浸热水中以看到此时水平玻璃管中的汞柱将移定后，6/12气体的末状态温体积压度（变大或不变19．一定质量的气体，在压不变的情况下，温度从℃升高℃，则其体积（）（A）增大原来的2倍（B）缩小到原来的（）增加原来的/273（D增加原来的．食油的沸点超200℃设有一滴0℃的水滴落到沸中时，立即吸热而化为水蒸气。试计算水汽化为1℃的水蒸气时，其体积要增大为原来的多少？．（上海）如图所示端开口的圆柱形气缸竖放置横截面积为0.2m2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封在气缸内。温度时活塞离缸底部的高度为0.6m；将气体加热到时活塞上升了0.05m不计摩擦力及固体体积的变化求物体A的积。22．跟大气连通的开口容器的空气温度为27℃，它的质量为8kg，当温度高到127℃时，容器内空气的质量为多？．气图像pV图像示的等温线为双曲线的支。V图的等压线为一过原点倾斜直线。p－图等压线为一原点倾斜直线。【典型例题】23．如图所示四根线分别表示一定质量的同种气体四个不同的初状态过渡到同一末状态，它们的体积变化是（）A到体增大B到E体不到E体减小D到体增大24．2001江定质量的理想气体由状态A经如所示7/12A1121211A1121211111222过程变到状态。过程中气体的密度（）一直变小一直变大先变小后变大先变大后变小25．一定质量的理想气体状变化如图所示，在从A到B的过程中体的温度变化情况是若t＝27℃，则过程中最高温为℃。理的方程．理气体态严格遵守气体三实验定律的气体叫理想气体想气体是实际气体的理模型际气体在压强、度的情况下，可以看成理想体。理想气体状态方pVpV＝恒量，＝T推论：

p＝ρTρT【典型例题】26．1997上）一定质量的想气体，下列说法正确的是）压强增大，体积大，分子的平均动能一定增大压强减小，体积小，分子的平均动能一定增大压强减小，体积大，分子的平均动能一定增大压强增大，体积小，分子的平均动能一定增大27．上海）如图所示、、为p－V图中定量理想气体的三个状态理想气体由状1经过程－－到达状态2，试利用气体实验定证明V/T＝V/T。28．上海一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内初始时气体体为×m3

用DIS验系统测得此时气的温度和压强分别300K和.010

。推动活塞压缩气，测得气体的温度和压强分别320K和1.6，活塞与气缸壁摩擦不计。（1）求此时气体的积；8/120000124000012431243（2）保持温度不变缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为×，求此时气体的体积29．上海一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内始时气体体积，温度为7℃。在活塞上施加力，将气体体积压缩V/3，度升高到7。设大气压强＝l.0×10，活与气缸壁摩擦不计。（1）求此时气体的强）持温度不变缓慢减小施加在活塞上的压使气体体积恢复到，求此时气体的压。30U管两臂粗细不等开口向上的粗管截面积是开口细管的两倍，管中装水银，大气压为75cmHg。27时开口管中水银面比封闭管内高，闭管内空气柱长为12cm，如所示。现温度升高到℃，求管内空气柱长。．液、活动性分31．如图所示，密闭的U形管中装有水银左右两端都封有空气，两水银面的高度为，把U形管竖直浸没在热中，问高度差如何变化？32．如图所示是一个圆筒形器的横剖面图AB两气缸内充有理想气体，C、D是真空。活塞C漏气且摩擦不计，开始时活塞处于静止状．若A、B两部分气体同时高相同的温度（初温相同活塞将（）（A）静止动B）向移动（）向右移动（）法判断33．如图所示，四根相同、细均匀的玻璃管，管内有汞柱，开口向下，管内有一部分空气，＝h＞＝，＝l＞l＝，t＝＝℃＞t＝t＝20，若四管气温都下降℃，则管中汞柱上升高的是哪一根？管中汞柱上升低的是哪一根？34．连通管A三横截面积相等部都封有一部分理想气体，各管水银面等高如图所示，若打开下部阀门，让水银稍稍流出一些，立即关闭阀，待重新平后，水银面最高的管是哪一根9/120000B0000B35．如图所示，左端封闭、端开口的均U形玻璃管置，用水银柱封住两段空气Ⅰ和Ⅱ，若将此管保持竖直状而作自由落体运动，则与静止时比（）（A）空气Ⅰ长度将减小（B）空气柱Ⅱ长将增大（）左管中下段水银柱将不动（D）右管中水银面下36．上海如所示一定质量的空气水银封闭在静置于竖直平面U型玻璃内，右管上端开口且足够长，管内水银面比左管内水银面h。能使变大的原因是（）环境温度升高大气压强升高沿管壁向右管内入水银U型玻璃管由下落37．2008上海）如图所示两端开口的弯管，左管插入水槽中，右管有一高为的水银柱，中间封有一段气。则（）弯管左管内外水面的高度差为若把弯管向上移少许，则管内气体体积增大若把弯管向下移少许，右管内的水银柱沿管壁升若环境温度升高右管内的水银柱沿管壁上升问38．上海光滑的导热气缸竖直浸在盛有冰水混合物的水槽中，不计质量的活塞封闭压强1.0×10、积为2.0×l0

的理想气体在活塞上方缓缓倒上沙子封闭气体的体积为原来的一半后气缸移出水槽慢加热使体温度变1℃求气缸内气体的最体积；（）pV图上画出整个过程中气内气体的状态变化。（大气压强.0×）39．（上）如图所示，水平放置的汽缸壁光滑，活塞厚度不计，AB两处设有限制置，使活塞只能B之间运动B面汽缸的容积为AB间的容积为.1V。开始时活塞在B处缸内气体的压强为（p为大气压强97K慢热缸内气体，直至399.3K。：（1）活塞刚离开B处时的温度；10/120000000A0B00000000A0B0缸内气体最后的；在右图中画出整过程p－V图。40．（1999上海）如均匀薄壁U形管，左上端封闭，右管开口且足够长。管的截面积为S，内装密为体右内有一质量为的活塞搁在固定卡上，卡口与左管上端等高，活塞管壁间无摩擦且不漏。温度为T时左、右管内液面高度相等，管内空气柱长度均L压均为大压现两边温同时逐渐升高，求：温度升高到多少，右管活塞开始离开卡口上升温度升高到多少，左管内液面下h41．（上海）如图所示，一定量气体放在体积为V的器中，温T＝300K一光滑导热活塞（不占积）将容器分成A、B室，B室体积是A室两，A室器连接有一形（U形管内气体的体积忽不计），边水银柱高度差为76cm右室器中连接有一阀门K可大气相通。（外界大气压等6cmHg）求：（1K打开后室的体积变多少阀K后将容内的气体300K分别加热到00K和，形内边水银面的高度差各为多少42．上海如所示粗均匀两端开口U形管竖放置管的内径很小，水平部长厘米一气柱将管内水银分隔成左右段，大气压强相于高6米水银柱的压强（1）当空气柱温度＝273开，长l＝厘米时BC内左边水银柱2米AB管水银柱长也厘米则边水银柱总长是少？（2当空气温度升高到多少时边水银恰好全部进入竖直A内？（3）当空气柱温度90时，两竖直管内水银柱表面高度各为多少？．究气接体43．1994上一柱形气缸直立在地面上有一具有质量