专题课 理想气体状态方程与气体实验定律的 综合应用 1.(1)不太大 不太低 (2)①相互作用 ②分子势能 热运动动能的总和 ③温度 无关 2.(1)状态 (2)=C 种类 质量 (3)一定质量 例1 BC [解析] 一定质量的理想气体,压强不变,体积与热力学温度成正比,不与摄氏温度成正比,温度由100 ℃上升到200 ℃,根据=,可知体积约增大为原来的1.27倍,故A错误;一定质量的理想气体由状态1变到状态2时,一定满足方程=,故B正确;由理想气体状态方程=C,可知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,故C正确;同C选项的分析可知一定质量的理想气体,压强增大到原来的4倍,可能是体积减半,热力学温度加倍,故D错误. 例2 78 ℃ [解析] 设玻璃管的横截面积为S 初状态:p1=p0=76 cmHg V1=L1·S=8 cm·S,T1=304 K 末状态:p2=p0+2 cmHg=78 cmHg V2=L2·S=9 cm·S 根据理想气体状态方程= 代入数据解得:T2=351 K,则t2=(351-273) ℃=78 ℃ 例3 (1)8.0×104 Pa (2)900 K [解析] (1)开始时,对活塞分析 根据平衡条件有p1S+mg=p0S 解得p1=8.0×104 Pa (2)活塞与气缸口平齐时,对活塞分析 根据平衡条件有p2S+mg=p0S+k 解得p2=1.2×105 Pa 根据理想气体状态方程= 根据题意T1=300 K,V2=2V1 解得T2=900 K 例4 (1)4 kg (2)640 cm3 [解析] 设固体A的体积为ΔV T1=300 K,p1=1.0×105 Pa V1=(60×40-ΔV) cm3 T2=330 K,p2=（1.0×105+） Pa,V2=V1 T3=360 K,p3=p2,V3=(64×40-ΔV) cm3 (1)由状态1到状态2为等容过程,由查理定律有= 代入数据得m=4 kg (2)由状态2到状态3为等压过程 由盖—吕萨克定律有= 代入数据得ΔV=640 cm3 例5 (1)1.67×105 Pa (2)不能安全地在中午37 ℃的环境下进行碰撞游戏 [解析] (1)碰撞游戏时,气体从初始到压缩量最大的过程中,经历等温变化 由玻意耳定律得p1V1=p2V2 其中p1=1.5×105 Pa,V1=0.8 m3 V2=(0.8-0.08) m3=0.72 m3 代入数据解得p2≈1.67×105 Pa (2)从早晨充好气,到中午碰撞游戏前,气体经历等容变化,由查理定律知=,其中T2=(17+273) K=290 K T3=(37+273) K=310 K 中午碰撞游戏时,气体从初始状态到压缩量最大的过程中,气体经历等温变化 由玻意耳定律知p3V1=p4V2 联立并代入数据解得p4≈1.78×105 Pa>1.75×105 Pa,所以不能安全地在中午37 ℃的环境下进行碰撞游戏 随堂巩固 1.CD [解析] 气体实验定律是在压强不太大、温度不太低的情况下得出的,当温度极低、压强极大时,气体将不遵从理想气体实验定律,理想气体是对实际气体的抽象,实际并不存在,故选项A、B错误,C、D正确. 2.AC [解析] 由题图知A→B是等压膨胀过程,由盖—吕萨克定律=知,TB>TA,即温度升高;B→C是等温压缩过程,pC>pB,即压强变大;C→A是等容降压过程,由查理定律=知TC>TA,即温度降低,故选项A、C正确. 3.AD [解析] 初态气体压强p1=p0+,添加沙子后气体压强p2=p0+,对气体由玻意耳定律得p1S2h=p2Sh,解得m'=m+,A正确,B错误;设活塞回到原来位置时气体温度为T1,该过程为等压变化,有=,T2=T0,V1=2V2,解得T1=2T0,C错误,D正确.专题课 理想气体状态方程与气体实验定律的综合应用 1.BC [解析] 理想气体是在研究气体的性质过程中建立的一种理想化模型,现实中并不存在,A错误;理想气体是理想化模型,其所具备的特性均是人为规定的,B正确;对于理想气体,分子间不存在相互作用力,也就没有分子势能的变化,其内能的变化即为分子动能的变化,宏观上表现为温度的变化,C正确;实际中的不易液化的气体,包括液化温度最低的氦气,只有在温度不太低、压强不太大的条件下才可当作理想气体,在压强很大和温度很低的情形下,分子的大小和分子间的相互作用力就不能忽略,D错误. 2.B [解析] 由p-V图像可知,气体由状态A到状态B为等容升压变化,根据查理定律,一定质量的理想气体,当体 ... ...
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