2018-2019学年物理同步人教版选修3-3课时跟踪检测：（八） 理想气体的状态方程 Word版含解析

课时跟踪检测（八） 理想气体的状态方程

1．[多选]关于理想气体, 下列说法中正确的是( ) A．理想气体的分子间没有分子力

B．理想气体是严格遵从气体实验定律的气体模型 C．理想气体是一种理想化的模型, 没有实际意义

D．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下, 可看成理想气体

解析：选ABD 人们把严格遵从气体实验定律的气体叫做理想气体, 故B正确。理想气体分子间没有分子力, 是一种理想化的模型, 在研究气体的状态变化特点时忽略次要因素, 使研究的问题简洁、明了, 故A正确, C错误。在温度不太低、压强不太大时, 实际气体可看成理想气体, 故D正确。

2.如图为伽利略设计的一种测温装置示意图, 玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通, 下端插入水中, 玻璃泡中封闭有一定量的空气。若玻璃管中水柱上升, 则外界大气的变化可能是( )

A．温度降低, 压强增大 B．温度升高, 压强不变 C．温度升高, 压强减小 D．温度不变, 压强减小

解析：选A 由题意可知, 瓶内空气温度与大气温度相同, 瓶内空气体积随水柱的上升pV

而减小。将瓶内气体近似看作理想气体, 根据理想气体状态方程T＝恒量, 若温度降低, 体积减小, 压强可能增大、不变或减小, A正确；若温度升高, 体积减小, 压强一定增大, B、C错误；若温度不变, 体积减小, 压强一定增大, D错误。

3．一定质量的理想气体, 在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1, 在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2, 下列关系正确的是( )

1

A．p1＝p2, V1＝2V2, T1＝T2

21

B．p1＝p2, V1＝V2, T1＝2T2

2C．p1＝2p2, V1＝2V2, T1＝2T2 D．p1＝2p2, V1＝V2, T1＝2T2

p1V1p2V2

解析：选D 根据理想气体状态方程＝判断可知D正确。

T1T24．关于理想气体的状态变化, 下列说法中正确的是( )

A．一定质量的理想气体, 当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时, 其体积增大为

原来的2倍

p1V1p2V2

B．气体由状态1变化到状态2时, 一定满足＝

T1T2

C．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍, 可能是压强减半, 热力学温度加倍 D．一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍, 可能是体积加倍, 热力学温度减半 解析：选C 一定质量的理想气体压强不变, 体积与热力学温度成正比, 温度由100 ℃上升到200 ℃时, 体积约增大为原来的1.27倍, 选项A错误；理想气体状态方程成立的条pV

件为质量不变, B项缺条件, 选项B错误；由理想气体状态方程T＝恒量可知, 选项C正确, D错误。

5.一定质量的理想气体, 由状态A(1,3)沿直线AB变化到C(3,1), 如图所示, 气体在A、B、C三个状态中的温度之比是( )

A．1∶1∶1 C．3∶4∶3

B．1∶2∶3 D.4∶3∶4

pAVApBVBpCVC

＝＝, TATBTC

解析：选C 根据理想气体状态方程, 可得

由图可知pAVA∶pBVB∶pCVC＝3∶4∶3, 则TA∶TB∶TC＝3∶4∶3。

6．教室的容积是100 m3, 在温度是7 ℃, 大气压强为1.0×105 Pa时, 室内空气的质量是130 kg, 当温度升高到27 ℃, 大气压强为1.2×105 Pa时, 教室内空气的质量是多少？

解析：以教室内的气体为研究对象。 初态：p1＝1.0×105 Pa, V1＝100 m3, T1＝(273＋7)K＝280 K。

末态：p2＝1.2×105 Pa, 体积V2, T2＝(273＋27)K＝300 K。 p1V1p2V2

根据＝,

T1T2

1.0×105×300p1T2

得：V2＝V1＝×100 m3≈89.3 m3, V2

7.如图所示, 一定质量的气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A。问AB、BC、CD、DA是什么过程？已知气体在状态A时的体积是1 L, 则在状态B、C、D时的体积各为多少？并把此图改为p-V图。

V1

m≈145.6 kg。 V21

解析：AB过程是等容升温升压过程, BC过程是等压膨胀过程, CD过程是等温膨胀过程, DA过程是等压压缩过程。

现求A、B、C、D各点的体积：已知VA＝1 L, VB＝1 L(等容过程), 由

VCVB

＝(等压过程), TCTB

VB1

得VC＝TCT＝900× L＝2 L；

450B由pDVD＝pCVC(等温过程), 得VD＝VCpC3

pD＝2×1 L＝6 L。改画为p-V图如图所示。

答案：见解析