1、234567891011【典例典例1 1】如圖所示甲、乙為一定質量的某種氣體的等如圖所示甲、乙為一定質量的某種氣體的等容或等壓變化圖像，關于這兩個圖像的正確說法是容或等壓變化圖像，關于這兩個圖像的正確說法是12A.A.甲是等壓線，乙是等容線甲是等壓線，乙是等容線B.B.乙圖中乙圖中p-tp-t線與線與t t軸交點對應的溫度是軸交點對應的溫度是-273.15 -273.15 ，而，而甲圖中甲圖中V-tV-t線與線與t t軸的交點不一定是軸的交點不一定是-273.15 -273.15 C.C.由乙圖可知，一定質量的氣體，在任何情況下都是由乙圖可知，一定質量的氣體，在任何情況下都是p p與與t t成

2、直線關系成直線關系D.D.乙圖表明隨溫度每升高乙圖表明隨溫度每升高1 1 ，壓強增加相同，但甲圖，壓強增加相同，但甲圖隨溫度的升高壓強不變隨溫度的升高壓強不變13【思路點撥思路點撥】V-tV-t線或線或p-tp-t線特點，可先由線特點，可先由V-TV-T、p-Tp-T及及T=t+273.15T=t+273.15推出推出V-tV-t及及p-tp-t的函數關系，再加以判定的函數關系，再加以判定. .14【自主解答自主解答】選選A A、D.D.由查理定律由查理定律p=CT=Cp=CT=C（t+273.15t+273.15）及蓋及蓋呂薩克定律呂薩克定律V=CT=CV=CT=C（t+273.15t+27

3、3.15）可知，甲圖是等）可知，甲圖是等壓線，乙圖是等容線，故壓線，乙圖是等容線，故A A正確；由正確；由“外推法外推法”可知兩可知兩種圖線的反向延長線與種圖線的反向延長線與t t軸的交點溫度為軸的交點溫度為-273.15 -273.15 ，即熱力學溫度的即熱力學溫度的0 K0 K，故，故B B錯；查理定律及蓋錯；查理定律及蓋呂薩克定呂薩克定律是氣體的實驗定律，都是在溫度不太低、壓強不太大律是氣體的實驗定律，都是在溫度不太低、壓強不太大的條件下得出的，當壓強很大，溫度很低時，這些定律的條件下得出的，當壓強很大，溫度很低時，這些定律就不成立了，故就不成立了，故C C錯；由于圖線是直線，故錯；由于

4、圖線是直線，故D D正確正確. .15【變式訓練變式訓練】一定質量的某種氣體在等容變化過程中，一定質量的某種氣體在等容變化過程中，已知已知0 0 的壓強為的壓強為p p0 0，求溫度為，求溫度為t t 時壓強為多大？并時壓強為多大？并判斷溫度每上升判斷溫度每上升1 1 ，壓強增加數值有何特點？，壓強增加數值有何特點？16【解析解析】設溫度為設溫度為t t 時壓強為時壓強為p p，由查理定律知，由查理定律知 即即 所以所以 變形得變形得 即溫度每升高即溫度每升高1 1 ，壓強增加數值相等，壓強增加數值相等, ,為為0 0 壓強的壓強的 答案：答案： 數值相等數值相等, ,為為0 0 壓強的壓強的

5、 00ppTT0pp273.15t273.150t273.15pp273.1500pp1pt273.151273.150t273.15p273.151273.151718192021【典例典例2 2】如圖所示如圖所示, ,兩端封閉粗細均勻、豎直兩端封閉粗細均勻、豎直放置的玻璃管內有一段長為放置的玻璃管內有一段長為h h的水銀柱的水銀柱, ,將管內將管內氣體分為兩部分氣體分為兩部分. .已知已知l l2 2=2l=2l1 1, ,若使兩部分氣體若使兩部分氣體同時升高相同的溫度同時升高相同的溫度, ,管內水銀柱將如何運動管內水銀柱將如何運動? ?( (設原來溫度相同設原來溫度相同) )22【思路點

6、撥思路點撥】本題可按以下思路進行解題本題可按以下思路進行解題: :23【標準解答標準解答】此類問題的解答方法一般有此類問題的解答方法一般有“假設法假設法”和和“極限法極限法”兩種兩種. .假設法假設法: :先假設管內水銀柱相對玻璃管不動先假設管內水銀柱相對玻璃管不動, ,即兩段空氣即兩段空氣柱體積不變柱體積不變, ,用查理定律求得兩氣柱壓強增量用查理定律求得兩氣柱壓強增量pp1 1和和pp2 2, ,進而比較壓強增量的大小進而比較壓強增量的大小. .若若pp1 1=p=p2 2, ,水銀柱不會移動水銀柱不會移動; ;若若pp1 1pp2 2, ,水銀柱向上移動水銀柱向上移動; ;若若pp1 1

7、ppp2 2, ,即即p p1 1比比p p2 2減小得快減小得快時時, ,水銀柱向下移動水銀柱向下移動; ;當當pp1 1pp+hp2 2,T,T1 1=T=T2 2,T,T1 1=T=T2 2, ,所以所以p p1 1pp2 2, ,即水銀柱向上移動即水銀柱向上移動. .25(2)(2)利用圖像利用圖像: :首先在同一首先在同一p-Tp-T圖線上畫出兩段氣柱的等圖線上畫出兩段氣柱的等容圖線容圖線, ,如圖所示如圖所示. .26由于兩氣柱在相同溫度由于兩氣柱在相同溫度T T1 1下壓強不同下壓強不同, ,所以它們等容線所以它們等容線的斜率也不同的斜率也不同, ,氣柱氣柱l l1 1的壓強較大

8、的壓強較大, ,等容線的斜率也較大等容線的斜率也較大. .從圖中可以看出從圖中可以看出, ,當兩氣柱升高相同溫度當兩氣柱升高相同溫度TT時時, ,其壓強其壓強的增量的增量pp1 1pp2 2, ,所以水銀柱向上移動所以水銀柱向上移動. .極限法極限法:(1):(1)由于管上段氣柱壓強由于管上段氣柱壓強p p2 2較下段氣柱壓強較下段氣柱壓強p p1 1小小, ,設想設想p p2 20,0,即管上部認為近似為真空即管上部認為近似為真空, ,于是立即得到：于是立即得到：溫度溫度T T升高升高, ,水銀柱向上移動水銀柱向上移動. .27(2)(2)假設兩部分氣體溫度降低到假設兩部分氣體溫度降低到0

9、K,0 K,則上下兩部分氣體則上下兩部分氣體的壓強均為零的壓強均為零, ,故降低相同溫度時水銀柱下降故降低相同溫度時水銀柱下降, ,那么升高那么升高相同溫度水銀柱會上升相同溫度水銀柱會上升. .2829【變式訓練變式訓練】（20102010哈爾濱高二檢測）如圖所示哈爾濱高二檢測）如圖所示,A,A、B B兩容器容積相等兩容器容積相等, ,用粗細均勻的細玻璃管連接用粗細均勻的細玻璃管連接, ,兩容器兩容器內裝有不同氣體內裝有不同氣體, ,細管中央有一段水銀柱細管中央有一段水銀柱, ,在兩邊氣體作在兩邊氣體作用下保持平衡時用下保持平衡時,A,A中氣體的溫度為中氣體的溫度為0 ,B0 ,B中氣體溫度為

10、中氣體溫度為20 ,20 ,如果將它們的溫度都降低如果將它們的溫度都降低10 ,10 ,則水銀柱將則水銀柱將（ ）30A.A.向向A A移動移動 B.B.向向B B移動移動C.C.不動不動 D.D.不能確定不能確定【解析解析】選選A.A.由由 可知可知 所以所以A A部分氣部分氣體壓強減小的多體壓強減小的多, ,水銀柱將向左移水銀柱將向左移. .Tpp,T 1p,T 311.1.對于一定質量的氣體對于一定質量的氣體, ,在體積不變時在體積不變時, ,壓強增大到原來壓強增大到原來的二倍的二倍, ,則氣體溫度的變化情況是（則氣體溫度的變化情況是（ ）A.A.氣體的攝氏溫度升高到原來的二倍氣體的攝氏

11、溫度升高到原來的二倍B.B.氣體的熱力學溫度升高到原來的二倍氣體的熱力學溫度升高到原來的二倍C.C.氣體的攝氏溫度降為原來的一半氣體的攝氏溫度降為原來的一半D.D.氣體的熱力學溫度降為原來的一半氣體的熱力學溫度降為原來的一半【解析解析】選選B.B.一定質量的氣體體積不變時一定質量的氣體體積不變時, ,壓強與熱力壓強與熱力學溫度成正比學溫度成正比, ,即即 得得 B B正確正確. .1212pp,TT21211p TT2T,p322.2.一定質量的氣體保持壓強不變一定質量的氣體保持壓強不變, ,它從它從0 0 升到升到5 5 的的體積增量為體積增量為VV1 1; ;從從10 10 升到升到15

12、15 的體積增量為的體積增量為VV2 2, ,則（則（ ）A.VA.V1 1=V=V2 2 B.VB.V1 1VV2 2C.VC.V1 1VVVC CC.VC.VB B=V=VC C D.VD.VA AVVC C42【解析解析】選選A.AA.A沿直線到沿直線到B B是等容過程是等容過程, ,因此因此V VA A=V=VB B, ,故故A A項項正確正確; ;連接連接OCOC可知可知, ,直線直線OCOC的斜率比直線的斜率比直線OBOB的斜率小的斜率小, ,因因此此V VB BVVC C,V,VA AVVC C, ,故故B B、C C、D D均錯誤均錯誤. .433.3.一定質量的理想氣體一定質

13、量的理想氣體V-tV-t圖像如圖所示圖像如圖所示, ,在氣體由狀態在氣體由狀態A A變化到狀態變化到狀態B B的過程中的過程中, ,氣體的壓強（氣體的壓強（ ）A.A.一定不變一定不變B.B.一定減小一定減小C.C.一定增加一定增加D.D.不能判定怎樣變化不能判定怎樣變化44【解析解析】選選D.D.若若BABA的延長線交于的延長線交于t t軸上軸上-273.15 -273.15 ，則是等壓變化則是等壓變化, ,氣體壓強一定不變氣體壓強一定不變. .若與若與t t軸交點位于軸交點位于-273.15 -273.15 的右方的右方, ,則氣體的壓強一定減小，若與則氣體的壓強一定減小，若與t t軸軸交

14、點位于交點位于-273.15 -273.15 的左方，則氣體的壓強一定增大的左方，則氣體的壓強一定增大. .454.4.對于一定質量的氣體對于一定質量的氣體, ,以下說法正確的是（以下說法正確的是（ ）A.A.氣體做等容變化時氣體做等容變化時, ,氣體的壓強和溫度成正比氣體的壓強和溫度成正比B.B.氣體做等容變化時氣體做等容變化時, ,溫度升高溫度升高1 ,1 ,增加的壓強是原來增加的壓強是原來壓強的壓強的1/2731/273C.C.氣體做等容變化時氣體做等容變化時, ,氣體壓強的變化量與溫度的變化氣體壓強的變化量與溫度的變化量成正比量成正比D.D.由查理定律可知由查理定律可知, ,等容變化中

15、等容變化中, ,氣體溫度從氣體溫度從t t1 1升高到升高到t t2 2時時, ,氣體壓強由氣體壓強由p p1 1增加到增加到p p2 2, ,且且p p2 2=p=p1 11+(t1+(t2 2-t-t1 1)/273)/27346【解析解析】選選C.C.一定質量的氣體做等容變化一定質量的氣體做等容變化, ,氣體的壓強氣體的壓強跟熱力學溫度成正比跟熱力學溫度成正比, ,跟攝氏溫度不成正比關系跟攝氏溫度不成正比關系, ,選項選項A A錯錯; ;根據公式根據公式p pt t=p=p0 0(1+t/273),(1+t/273),其中其中p p0 0是是0 0 時的壓強時的壓強 B B選項錯誤選項錯

16、誤. .由公式由公式 得選項得選項C C正確正確.D.D項中項中 得得故故D D項錯誤項錯誤. .0tpp ,273 1212pppTTT1122p273tp273t21211ttpp 1,273t475.5.（20102010海口高二檢測）如圖，海口高二檢測）如圖，某同學用封有氣體的玻璃管來測絕某同學用封有氣體的玻璃管來測絕對零度，當容器水溫是對零度，當容器水溫是3030刻度線時，刻度線時，空氣柱長度為空氣柱長度為30 cm30 cm，當水溫是，當水溫是9090刻刻度線時，空氣柱的長度是度線時，空氣柱的長度是36 cm36 cm，則該同學測得的絕對，則該同學測得的絕對零度相當于刻度線（零度相

17、當于刻度線（ ）A.-273 B.-270A.-273 B.-270C.-268 D.-271C.-268 D.-27148【解析解析】選選B.B.由等壓變化知由等壓變化知 所以有所以有 即即 T=300T=300，所以絕對零度應是，所以絕對零度應是30-300=30-300=-270-270，B B對對. .1212VVTT1212VVTT，36 303090 30T，49二、非選擇題（本大題共二、非選擇題（本大題共3 3小題，共小題，共2525分）分）6.(66.(6分分) )汽車行駛時輪胎的胎壓太高容易造成爆胎事故汽車行駛時輪胎的胎壓太高容易造成爆胎事故, ,太低又會造成耗油量上升太低又

18、會造成耗油量上升. .已知某型號輪胎能在已知某型號輪胎能在-40 -40 90 90 范圍內正常工作范圍內正常工作, ,為使輪胎在此溫度范圍內工為使輪胎在此溫度范圍內工作時的最高胎壓不超過作時的最高胎壓不超過3.5 atm,3.5 atm,那么那么, ,在在t=20 t=20 時給時給該輪胎充氣該輪胎充氣, ,充氣后的胎壓最大為多少充氣后的胎壓最大為多少?(?(設輪胎的體積設輪胎的體積不變不變).).50【解析解析】對于胎內氣體對于胎內氣體T T1 1=(273+20) T=293 K=(273+20) T=293 KT T2 2=(273+90) T=363 K=(273+90) T=363

19、 Kp p2 2=3.5 atm=3.5 atm由查理定律由查理定律 得得 p p1 1=2.83 atm.=2.83 atm.答案答案: :2.83 atm2.83 atm1212ppTT1p3.5293363517.7.（20102010山東高考）山東高考）（1010分）太陽能空氣集熱分）太陽能空氣集熱器，底面及側面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器，底面及側面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為器容積為V V0 0，開始時內部封閉氣體的壓強為，開始時內部封閉氣體的壓強為p p0 0. .經過太陽經過太陽暴曬，氣體溫度由暴曬，氣體溫度由T T0 0=300K=300K升至升至T T

20、1 1=350K.=350K.（1 1）求此時氣體的壓強）求此時氣體的壓強. .（2 2）保持）保持T T1 1=350K=350K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強再變回到強再變回到p p0 0. .求集熱器內剩余氣體的質量與原來總質求集熱器內剩余氣體的質量與原來總質量量的比值的比值. .判斷在抽氣過程中剩余氣體是吸熱還是放熱，判斷在抽氣過程中剩余氣體是吸熱還是放熱，并并簡述原因簡述原因. .52【解析解析】（1 1）設升溫后氣體的壓強為）設升溫后氣體的壓強為p p1 1，由查理定律，由查理定律得得 代入數據得代入數據得 （2 2）抽氣過程可視為等溫膨脹過程，

21、設膨脹后的總體）抽氣過程可視為等溫膨脹過程，設膨脹后的總體積積為為V V，由玻意耳定律得，由玻意耳定律得p p1 1V V0 0=p=p0 0V V 聯立解得聯立解得 0101ppTT107pp607VV653設剩余氣體的質量與原來氣體的總質量之比為設剩余氣體的質量與原來氣體的總質量之比為K K，由題，由題意意得得 聯立解得聯立解得 抽氣過程中剩余氣體吸熱抽氣過程中剩余氣體吸熱. .因為抽氣過程可想象成剩余因為抽氣過程可想象成剩余氣氣體的等溫膨脹，因溫度不變，內能不變，而剩余氣體膨體的等溫膨脹，因溫度不變，內能不變，而剩余氣體膨脹對外做功，所以根據熱力學第一定律可知剩余氣體要脹對外做功，所以根

22、據熱力學第一定律可知剩余氣體要吸熱吸熱. .答案：答案：（1 1） （2 2） 吸熱，原因見解析吸熱，原因見解析0VKV6K707p667548.(98.(9分分) )如圖所示如圖所示, ,汽缸中封閉著溫度為汽缸中封閉著溫度為100 100 的空氣的空氣, ,一重物用繩索經滑輪跟汽缸中活塞相連接一重物用繩索經滑輪跟汽缸中活塞相連接, ,重物和活塞重物和活塞都處于平衡狀態都處于平衡狀態, ,這時活塞離汽缸底的高度為這時活塞離汽缸底的高度為10 cm,10 cm,如如果缸內空氣變為果缸內空氣變為0 ,0 ,重物將上升多少厘米重物將上升多少厘米? ?55【解析解析】汽缸中氣體發生的是等壓變化汽缸中氣

23、體發生的是等壓變化, ,初狀態初狀態V V1 1=10S,=10S,T T1 1=373 K;=373 K;末狀態末狀態V V2 2=lS,T=lS,T2 2=273 K.=273 K.由由 得得V V2 2=7.32S=7.32S即活塞到缸底的距離為即活塞到缸底的距離為7.32 cm7.32 cm所以重物將上升所以重物將上升l=(10-7.32)cm=2.68 cm.l=(10-7.32)cm=2.68 cm.答案：答案：2.68 cm2.68 cm1212VVTT56571.1.如圖所示如圖所示, ,四個兩端封閉、粗細均勻的玻璃管內的空四個兩端封閉、粗細均勻的玻璃管內的空氣被一段水銀柱隔開

24、氣被一段水銀柱隔開, ,按圖中標明的條件按圖中標明的條件, ,當玻璃管水平當玻璃管水平放置時放置時, ,水銀柱處于靜止狀態水銀柱處于靜止狀態. .如果管內兩端的空氣都升如果管內兩端的空氣都升高相同的溫度高相同的溫度, ,則水銀柱向左移動的是（則水銀柱向左移動的是（ ）5859【解析解析】選選C C、D.D.假設升溫后假設升溫后, ,水銀柱不動水銀柱不動, ,則壓強要增則壓強要增加加, ,由查理定律有由查理定律有, ,壓強的增加量壓強的增加量 而各管原來而各管原來p p相相同同, ,所以所以 即即T T高高,p,p小小, ,也就可以確定水銀柱應也就可以確定水銀柱應向溫度高的方向移動向溫度高的方向

25、移動, ,故故C C、D D項正確項正確. .p Tp,T 1p,T 602.2.某水銀氣壓計的玻璃管頂部高出水銀某水銀氣壓計的玻璃管頂部高出水銀槽液面槽液面1 m1 m，如圖所示，如圖所示. .因上部混入少量因上部混入少量空氣，使其讀數不準，當氣溫為空氣，使其讀數不準，當氣溫為27 27 時，時，標準氣壓計讀數為標準氣壓計讀數為76 cmHg76 cmHg時，該氣壓計時，該氣壓計讀數為讀數為70 cmHg.70 cmHg.若在氣溫為若在氣溫為-3 -3 時，用時，用該氣壓計測量氣壓，讀數仍為該氣壓計測量氣壓，讀數仍為70 cmHg,70 cmHg,則實際氣壓為多則實際氣壓為多少少cmHgcm

26、Hg？61【解析解析】初態：初態：p p1 1= =（76-7076-70） cmHg=6 cmHg,TcmHg=6 cmHg,T1 1=300 K=300 K末態：末態：p p2 2=(p=(p0 0-70) cmHg-70) cmHg，T T2 2=270 K=270 K由查理定律由查理定律 得得 p p0 0=75.4 cmHg.=75.4 cmHg.答案：答案：75.4 cmHg75.4 cmHg1212ppTT0270p706,300623.3.電燈泡內充有氮、氬混合氣體電燈泡內充有氮、氬混合氣體, ,如果要使燈泡內的混如果要使燈泡內的混合氣體在合氣體在500 500 時的壓強不超過

27、一個大氣壓時的壓強不超過一個大氣壓, ,則在則在20 20 的室溫下充氣的室溫下充氣, ,電燈泡內氣體壓強至多能充到多少電燈泡內氣體壓強至多能充到多少? ?63【解析解析】忽略燈泡容積的變化忽略燈泡容積的變化, ,氣體為等容變化氣體為等容變化, ,找出找出氣體的初、末狀態氣體的初、末狀態, ,運用查理定律的兩種表述皆可求解運用查理定律的兩種表述皆可求解. .解法一解法一: :燈泡內氣體初、末狀態的參量為燈泡內氣體初、末狀態的參量為氣體在氣體在500 500 時時,p,p1 1=1 atm,T=1 atm,T1 1=(273+500)K=773 K.=(273+500)K=773 K.氣體在氣體在20 20 時時, ,熱力學溫度為熱力學溫度為T T2 2=(273+20)K=293 K.=(273+20)K=293 K.由查理定律由查理定律 得得 1212ppTT2211T293pp1 atm0.38 atm.T77364解法二解法二: :設設t t1 1=500 =500 時氣體的壓強為時氣體的壓強為p p1 1,t,t2 2=20 =20 時氣體時氣體的壓強為的壓強為p p2 2,0