课时2 气体的等容变化和等压变化
[对点训练]
知识点一·等容变化'查理定律
1.如图所示,为质量恒定的某种气体的pT图,A、B、C三态中体积最大的状态是( )
A.A状态
B.B状态
C.C状态
D.条件不足,无法确定
答案 C
解析 图中各点与原点连线的斜率等于,可以知道,C状态的最小,作T轴的垂线可知,在温度相同的情况下,压强越大体积越小得知,C状态气体的体积最大,所以C正确。
2.一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度由0 ℃升高到10 ℃时,其压强的增加量为Δp1,当它由100 ℃升高到110 ℃时,其压强的增加量为Δp2,则Δp1与Δp2之比是( )
A.1∶1 B.1∶10
C.10∶110 D.110∶10
答案 A
解析 等容变化中,这四个状态在同一条等容线上,因ΔT相同,所以Δp也相同。
3.(多选)如图所示为一定质量的某种气体等容变化的图线,下列说法中正确的有( )
A.不管体积如何,图线只有一条
B.图线1和图线2体积不同且有V1>V2
C.两图线气体体积V2>V1
D.两图线必交于t轴上的同一点
答案 CD
解析 一定质量的气体的等容线,体积不同,图线不同,在图线1、2上取温度相同的两点,可得p1>p2,则V1<V2,所以A、B错误,C正确;图线1、2都交于t轴上-273 ℃处,即热力学温度0 K处,D正确。
4.容积为2 L的烧瓶,在压强为1.0×105 Pa时,用塞子塞住,此时温度为27 ℃,当把它加热到127 ℃时,塞子被打开了,稍过一会儿,重新把塞子塞好,停止加热并使它逐渐降温到27 ℃,求:
(1)塞子打开前的最大压强;
(2)27 ℃时剩余空气的压强。
答案 (1)1.33×105 Pa (2)0.75×105 Pa
解析 塞子打开前,瓶内气体的状态变化为等容变化。塞子打开后,瓶内有部分气体会逸出,此后应选择瓶中剩余气体为研究对象,再利用查理定律求解。
(1)塞子打开前:选瓶中气体为研究对象,
初态:p1=1.0×105 Pa,T1=273+27=300(K)
末态:p2=?,T2=273+127=400(K)
由查理定律可得:
p2=×p1=×1.0×105 Pa=1.33×105 Pa。
(2)塞子塞紧后,选瓶中剩余气体为研究对象。
初态:p1′=1.0×105 Pa,T1′=400 K
末态:p2′=?,T2′=300 K
由查理定律得:p2′=×p1′=×1.0×105 Pa=0.75×105 Pa。
知识点二·等压变化'盖—吕萨克定律
5.(多选)一定质量的气体等压变化时,其Vt图象如图所示,若保持气体质量不变,而改变气体的压强,再让气体等压变化,则其等压线与原来相比( )
A.等压线与V轴之间夹角可能变小
B.等压线与V轴之间夹角可能变大
C.等压线与t轴交点的位置不变
D.等压线与t轴交点的位置一定改变
答案 ABC
解析 对于一定质量气体的等压线,其Vt图象的延长线一定过t轴上-273.15 ℃的点,故C正确,D错误;由于题目中没有给定压强p的变化情况,因此A、B正确。