气体性质理想气体练习题

第八章气体练习题

1、如图所示是一定质量的理想气体的三种升温过程，那么以下四种解释中，正确的（）

A.a→b过程气体体积增加

B.b→d过程气体体积不变

C.c→d过程气体体积增加

D.a→d过程气体体积减小

2、如图所示，一定质量的理想气体的p-t图象，气体从状态A变化到状态B时，其体积( )

A.一定不变

B.一定减小

C.一定增加

D.不能断定如何变化

3、如图所示，U型气缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知气

缸不漏气，活塞移动过程无摩擦。初始时，外界大气压为p0，活塞紧压小挡板。现缓慢升高缸内气体温度，气缸内气体压强p随热力学温度T的变化规律是（）

4、如图所示，两端封闭、粗细均匀的竖直放置的细玻璃管，中间用长为h的水银柱

将空气柱分为两部分，两段空气柱长度分别为L

1，L

2

，已知L

1

＞L

2

，如同时对它们

均匀加热，使之升高相同的温度，这时出现的情况是( )

A.水银柱上升

B.水银柱下降

C.水银柱不动

D.无法确定

5．A、B为两个相同的固定在地面上的气缸，内部有质量相等的同种气体，且温度相同，C、D为两重物,质量mC＞mD，按如图所示方式连接并保持平衡，现使它们的温度都升高10℃，不计活塞质量及滑轮系统的摩擦，则系统重新平衡后（）

A．C下降的高度比D下降的多

B．C下降的高度比D下降的少

C．C、D下降的高度一样多

D．A、B气缸内气体的最终压强与初始压强不相同

6．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，

则下列结论中正确的是（）

A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些

B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大

C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小

D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大

7、如图所示，竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积为V o=12cm3的金属球形容器

连通，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体。开始时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15cm，水银柱上方空气柱长h o=6cm。现在左管中加入水银，保持温度不变，使两边水银柱在同一高度。(已知大气压p o=75cmHg，U形玻璃管的横截面积为S=0．5cm2)。求需要加入的水银柱长度；

8、如图所示，粗细均匀的U形玻璃管中装有水银,开口向上竖直放置A，B两侧管口等高。厚度不计且密闭性能良好的橡皮活塞(带有拉杆)原来静止在A管中的C处，在A管中封闭一定质量的气体，此时B管水银面比A管水银面髙出h= 10 cm,B管管口比水银面离出L1 = 10 cm,A 管中活塞下方空气柱长度L2=3.5 cm,外界的大气压强为P0=75 cmHg。现将活塞缓慢地往上提，直到A、B两管水银面相平为止。上述过程中封闭气体的温度保持不变。

求：塞在A管内向上运动的距离

9、如图所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截

面积为S。活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体，轻绳跨在定滑轮上。开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p0（mg

①气体体积减半时的温度T1；

②建立P—V坐标系并在该坐标系中画出气体变化的整个过程。

10、如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，厚度不计，由活塞产生的压强为

0.2×105pa，气缸全长25cm，大气压强为1×105pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长

10cm，若保持封闭气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置。

（1）求气缸倒置后封闭气柱的长度？

（2）气缸倒置后，使封闭气体温度升至多少K时，活塞刚

好接触平台(活塞摩擦不计)?

11.一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p-T和V-T图各记录了其部分变

化过程，试求：

（2）在p-T图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整.

13、体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14 cm.后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44cm.(已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg)求恒温槽的温度．

气体计算题

1．如图所示为0.3mol的某种气体的压强和温度关系p－t图线。p0表示1个标准大气压。求： (1)t＝0℃气体体积为多大？ (2)t＝127℃时气体体积为多大？ (3)t＝227℃时气体体积为多大？ 2．(2012·上海青浦区高三期末)一端开口的U形管内由水银柱封有一段空气柱，大气压强为76cmHg，当气体温度为27℃时空气柱长为8cm，开口端水银面比封 闭端水银面低2cm, 如下图所示，求： (1)当气体温度上升到多少℃时，空气柱长为10cm? (2)若保持温度为27℃不变，在开口端加入多长的水银柱能使空气柱长 为6cm? 3．如图所示，带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，其下部放入盛水的烧杯中。注射器活塞的横截面积S＝5×10－5m2，活塞及框架的总质量m0＝5×10－2kg，大气压强p0＝1.0×105Pa.当水温为t0＝13℃时，注射器内气体的体积为5.5mL。(g＝10m/s2) (1)向烧杯中加入热水，稳定后测得t1＝65℃时，气体的体积为多大？ (2)保持水温t1＝65℃不变，为使气体的体积恢复到5.5mL，则要在 框架上挂质量多大的钩码？ 4．(2012·上海金山区高二期末)如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞(体积可忽略)，距气缸底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计)。初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差。已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为s，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g。试问： (1)初始时，水银柱两液面高度差多大？ (2)缓慢降低气体温度，两水银面相平时温度是多 少？

物化第一章 气体的pVT性质-含答案

第一章 气体的pVT 性质——习题 一、填空题 1．温度为400K ，体积为2m 3的容器中装有2mol 的理想气体A 和8mol 的理想气体B ，则该混合气体中B 的分压力p B =（ ）KPa 。13.302 V RT n p /B B ==（8×8.314×400/2）Pa =13.302 kPa 或()[]B B A B B /y V RT n n py p +== (){}kPa 13.3020.8Pa 2/400314.828=???+= 2．在300K ，100KPa 下，某理想气体的密度ρ=80.8275×10-3kg ·m -3。则该气体的摩尔质 量M=（ ）。1-3m o l kg 10016.2??- ()()RT M V RT M m nRT pV //ρ=== ()Pa 10100/K 300K mol J 314.8m kg 10827.80/31-1-3-3-???????==p RT M ρ 1-3mol kg 10016.2??=- 3．恒温100°C 下，在一带有活塞的气缸中装有3.5mol 的水蒸气H 2O （g ），当缓慢地压缩到压力p=（ ）KPa 是才可能有水滴H 2O （l ）出现。101.325 因为100℃时水的饱和蒸汽压为101.325kPa ，故当压缩至p=101.325kPa 时才会有水滴H 2O （l ）出现。 4．恒温下的理想气体，其摩尔体积随压力的变化率T m p V ???? ???? =（ ）。2/-p RT 理想气体满足理想气体状态方程RT pV =m 所以 ()0/m m =+??V p V p T ，即()2m m ///p RT p V p V T -=-=?? 5，一定的范德华气体，在恒容条件下，其压力随温度的变化率()=??V T /p . ()nb V nR -/ 将范德华状态方程改写为如下形式： 2 2 V an nb V nRT p --=所以()()nb V nR T p V -=??// 6．理想气体的微观特征是：（ ）理想气体的分子间无作用力，分子本身不占有体积

高中物理选修3-3气体计算题

1．[2016·全国Ⅲ，33(2)，10分]一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．用 力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止．求此时右侧管内气体的 压强和活塞向下移动的距离．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动 的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝ cmHg.环境温度不变． 1．【解析】设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的 压强为p2＝p0，长度为l2.活塞被下推h后，右管中空气柱的压强p1′，长度为 l ′；左管中空气柱的压强为p2′，长度为l2′.以cmHg为压强单位．由题给条1 件得 p ＝p0＋－ cmHg ① 1 l ′＝错误! cm＝ cm ② 1 由玻意耳定律得p1l1＝p1′l1′③联立①②③式和题给条件得p1′＝144 cmHg ④ 依题意p2′＝p1′⑤l ′＝ cm＋错误! cm－h＝－h) cm ⑥ 2 由玻意耳定律得p2l2＝p2′l2′⑦联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h＝ cm ⑧【答案】144 cmHg cm 2．[2016·全国Ⅱ，33(2)，10分]一氧气瓶的容积为 m3，开始时瓶中氧气的压 强为20个大气压．某实验室每天消耗1个大气压的氧气 m3.当氧气瓶中的压强 降低到2个大气压时，需重新充气．若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充 气前可供该实验室使用多少天．

2．【解析】设氧气开始时的压强为p1，体积为V1，压强变为p2(2个大气压)时，体积为V2，根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2 ① 重新充气前，用去的氧气在p2压强下的体积V3＝V2－V1 ②设用去的氧气在p0(1个大气压)压强下的体积为V0，则有 p 2V 3 ＝p0V0 ③ 设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为ΔV，则氧气可用的天数N＝ V ΔV ④ 联立①②③④式，并代入数据得N＝4(天) ⑤【答案】4天 3．[2016·全国Ⅰ，33(2)，10分]在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧 水的压强，两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp＝2σ r ，其中σ＝ N/m. 现让水下10 m处一半径为 cm的气泡缓慢上升，已知大气压强p0＝×105Pa，水的密度ρ＝×103 kg/m3，重力加速度大小g＝10 m/s2. (1)求在水下10 m处气泡内外的压强差； (2)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值． 3．【解析】(1)当气泡在水下h＝10 m处时，设其半径为r1，气泡内外压强差 为Δp1，则Δp1＝2σr 1 ① 代入题给数据得Δp1＝28 Pa ②

高中物理选修- 气体计算题

高中物理选修3-3 气体计算题 1．[2016·全国Ⅲ，33(2)，10分]一U 形玻璃管竖 直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止．求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p 0＝75.0 cmHg.环境温度不变． 1．【解析】 设初始时，右管中空气柱的压强为p 1，长度为l 1；左管中空气柱的压强为p 2＝p 0，长度为l 2.活塞被下推h 后，右管中空气柱的压强p 1′，长度为l 1′；左管中空气柱的压强为p 2′，长度为l 2′.以cmHg 为压强单位．由题给条件得 p 1＝p 0＋(20.0－5.00) cmHg ① l 1′＝? ? ???20.0－ 20.0－5.002 cm ＝12.5 cm ② 由玻意耳定律得p 1l 1＝p 1′l 1′ ③ 联立①②③式和题给条件得p 1′＝144 cmHg ④ 依题意p 2′＝p 1′ ⑤ l 2′＝4.00 cm ＋20.0－5.00 2 cm －h ＝(11.5－h ) cm ⑥ 由玻意耳定律得p 2l 2＝p 2′l 2′ ⑦ 联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h ＝9.42 cm ⑧ 【答案】 144 cmHg 9.42 cm 2．[2016·全国Ⅱ，33(2)，10分]一氧气瓶的容积为0.08 m 3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压．某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m 3.当氧气瓶中

的压强降低到2个大气压时，需重新充气．若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天． 2．【解析】 设氧气开始时的压强为p 1，体积为V 1，压强变为p 2(2个大气压)时，体积为V 2，根据玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2 ① 重新充气前，用去的氧气在p 2压强下的体积V 3＝V 2－V 1 ② 设用去的氧气在p 0(1个大气压)压强下的体积为V 0，则有 p 2V 3＝p 0V 0 ③ 设实验室每天用去的氧气在p 0下的体积为ΔV ，则氧气可用的天数N ＝V 0ΔV ④ 联立①②③④式，并代入数据得N ＝4(天) ⑤ 【答案】 4天 3．[2016·全国Ⅰ，33(2)，10分]在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp 与气泡半径r 之间的关系为Δp ＝2σ r ，其中σ＝0.070 N/m.现让水下10 m 处一半径为0.50 cm 的气泡缓慢上升，已知大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m 3，重力加速度大小g ＝10 m/s 2. (1)求在水下10 m 处气泡内外的压强差； (2)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值． 3．【解析】 (1)当气泡在水下h ＝10 m 处时，设其半径为r 1，气泡内外压强差为Δp 1，则Δp 1＝2σr 1 ① 代入题给数据得Δp 1＝28 Pa ② (2)设气泡在水下10 m 处时，气泡内空气的压强为p 1，气泡体积为V 1；气泡到达水面附近时，气泡内空气的压强为p 2，内外压强差为Δp 2，其体积为V 2，半径为

理想气体状态方程实验

理想气体状态方程实验 【目的和要求】 验证理想气体状态方程;学习使用气压计测量大气压强。 【仪器和器材】 气体定律实验器(J2261型)，钩码(J2106型)，测力计(J2104型)，方座支架(J1102型)，温度计(0-100℃)，烧杯，刻度尺，热水，气压计(全班共用)。 【实验方法】 1.记录实验室内气压计的大气压强p0。用刻度尺测出气筒全部刻度的长度，用测得的长度除气筒的容积得活塞的横截面积S，还可以进一步算出活塞的直径d(也可用游标卡尺测出活塞的直径d求得S)。 2.将仪器如图 3.4-1安装好。调整气体定律实验器使它成竖直状态。 3.先将硅油注入活塞内腔做润滑油。取下橡皮帽，把活塞拉出一半左右，使气筒内存留一定质量的空气，最后用橡皮帽会在出气嘴上，把气筒内的空气封闭住。 4.向烧杯内加入冷水，直到水完全浸设气体定律实验器的空气柱为止。 5.大约2分钟后，待气体体积大小稳定，读出温度计的度数，和气体的体积(以气柱长度表示)。 6.在气体定律实验器的挂钩上加挂钩码并记下钩码的质

量，用测力计提拉活塞记下活塞重G0，改变被封闭的空气柱的压强。用公式P=P0±(F/S)计算出空气柱的压强。同时读出水的温度、气体的体积。 7.给烧杯内换上热水，实验一次。 8.改变加挂的钩码数(或弹簧秤的示数)，再分别做四次上面的实验。 9.将前面得到的数据填入上表，并算出每次实验得到的PV/T的值。 【注意事项】 1.力求气筒内的气体温度与水温一致，同时P、V、T的值尽量在同一时刻测定。一般先读出水的温度紧接着读气体的体积，因为气体的体积是随水的温度变化的。 2.要密封好气筒内的空气，不能漏气，并且气体的体积约占气筒总容积的一半，效果较好。 3.给活塞加挂钩码时，一定要使两边质量相同，使两边保持平衡，挂钩码要缓慢进行。 4.在公式P=P0±(F/S)中压力F是指活塞、硅油及活塞上的一些配件所受的重力G0和对活塞施加的拉力或压力。 5.计算压强时，应把各个量换算成统一单位后再运算，温度计读出的温度应折算成热力学温度。 6.空气柱一定要完全浸入水中，否则气体的温度就测不准

第一章 气体的pVT性质-含答案

一、填空题 1．温度为400K ，体积为2m 3的容器中装有2mol 的理想气体A 和8mol 的理想气体B ，则该混合气体中B 的分 压力p B =（ ）KPa 。13.302 2．在300K ，100KPa 下，某理想气体的密度ρ=80.8275×10-3kg ·m -3。则该气体的摩尔质量M=（ ）。 3．恒温100°C 下，在一带有活塞的气缸中装有3.5mol 的水蒸气H 2O （g ），当缓慢地压缩到压力p=（ ）KPa 是才可能有水滴H 2O （l ）出现。 4．恒温下的理想气体，其摩尔体积随压力的变化率T m p V ???? ???? =（ ）。 5，一定的范德华气体，在恒容条件下，其压力随温度的变化率()=??V T /p . 6．理想气体的微观特征是：（ ） 7. 在临界状态下，任何真实气体的宏观特征为：（ ） 8. 在n,T 在一定的条件下，任何种类的气体当压力趋近于零时均满足：()=→pV p lim 0 （ ）. 9.实际气体的压缩因子定义为Z=（ ）。当实际气体的Z>1时，说明该气体比理想气体（ ） 三、问答题 理想气体模型的基本假设是什么？什么情况下真实气体和理想气体性质接近？增加压力真实气体就可以液化，这种说法对吗，为什么？ 第二章 热力学第一定律――附答案 一、填空题 1. 理想气体向真空膨胀过程 , 下列变量 中等于零的有 : 。 2. 双原子理想气体经加热内能变化为 ，则其焓变为 。 3. 在以绝热箱中置一绝热隔板，将向分成两部分，分别装有温度，压力都不同的两种气体，将隔板抽走室气 体混合，若以气体为系统，则此过程 。 4. 绝热刚壁容器内发生CH 4+2O 2=CO 2+2H 2O 的燃烧反应,系统的 Q ___ 0 ; W ___ 0 ;?U ___ 0;?H ___ 0 5. 某循环过程 Q = 5 kJ, 则 ?U + 2W + 3 ?(pV) = __________. 6. 298K 时, S 的标准燃烧焓为－296.8 kJ ?mol －1, 298K 时反应的标准摩尔反应焓 ?r H m = ________ kJ ?mol －1 . 7. 已知 的 , 则 的 。 8. 某均相化学反应 在恒压，绝热非体积功为零的条件下进行，系统的温度由 升高到 则此 过程的 ；如果此反应是在恒温，恒压，不作非体积功的条件下进行，则 。 9. 25 ℃ 的液体苯在弹式量热计中完全燃烧 , 放热 则反应 的 。 10．系统的宏观性质可以分为（ ），凡与系统物质的量成正比的物理量皆称为（ ）。 11．在300K 的常压下，2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功W=( ) 12．某化学反应：A(l)+0.5B(g)-- C(g) 在500K 恒容条件下进行，反应进度为1mol 时放热10KJ,若反应在同样温度恒压条件下进行，反应进度为1mol 时放热（ ）。

气体性质计算题简答案

3-3气体性质计算题简编 1.如图所示，活塞把密闭气缸分成左、右两个气室，每室各与U 形管压强计的一臂相连，压强计的两壁截面处处相同，U 形管内盛有密度为32/105.7m kg ?=ρ的液体。开始时左、右两气室的体积都为32010 2.1M V -?=，气压都Pa p 30100.4?=，且液体的液面处在同一高度，如图19－2所示，现缓慢向左推进活塞，直到液体在U 形管中的高度差h=40cm ，求此时左、右气室的体积1V 、2V ，假定两气室的温度保持不变，计算时可以不计U 形管和连接管道中气体的体积，g 取2/10s m 。 2.某房间的容积为20m 3，在温度为17℃，大气压强为74 cm Hg 时，室 内空气质量为25kg ，则当温度升高到27℃，大气压强变为76 cm Hg 时，室内空气的质量为多少千克？ 3.向汽车轮胎充气，已知轮胎内原有空气的压强为1.5个大气压，温度为20℃，体积为20L ，充气后，轮胎内空气压强增大为7.5个大气压，温度升为25℃，若充入的空气温度为20℃，压强为1个大气压，则需充入多少升这样的空气(设轮胎体积不变)． 4.如图13－60所示，气缸A 和容器B 由一细管经阀门K 相连，A 和B 的壁都是透热的，A 放在27℃、1标准大气压的大气中，B 浸在127℃的恒温槽内，开始时K 是关断的，B 内没有气体，容积V B ＝2.4L ，A 内装有气体，体积V A ＝4.8L ，打开K ，使气体由A 流入B ，等到活塞D 停止移动时，A 内气 体体积是多大？假设活塞D 与气缸壁之间没有摩擦，细管的容积忽略不计． 5.如下图所示，粗细均匀的U 形玻璃管竖直放置，两臂长为50cm.在两管中注入10cm 高的水银后，封闭左管口，求继续向右管中注入多高的水银，可使左管水银面上升4cm ，设整个过程中温度保持不变，且大气压强P 0＝760mmHg. 6.如下图所示，活塞A 将一定质量的气体封闭在汽缸B 内，当汽缸竖直放置时，活塞到缸底的距离为60cm ，活塞与汽缸间摩擦不计，大气压强为1.0×105Pa.现将汽缸平放在水平地面上，测得活塞A 到缸底的 距离为100cm ，并测得汽缸B 的截面积S ＝100cm 2 ，求活塞A 的质量. 7.如下图所示中一个横截面积为10cm 2的容器内，有一个用弹簧和底面相连的活塞，当温度为27℃，内外压强都是1.01×105Pa 时，活塞和底面相距10cm ，在活塞上放质量为40kg 的物体，活塞下降5cm ，温度仍为27℃(活塞质量不计，g 取9.8m/s 2)，求： (1)弹簧劲度系数k; (2)如把活塞内气体加热到57℃，为保持活塞位置仍下降5cm ，活塞上应再加的物体质量为多少? 8.如下图所示，气缸内底部面积为0.02米2，被活塞封闭在气缸内的空

气体的pVT性质

第一章气体的pVT性质 1.1物质的体膨胀系数与等温压缩率的定义如下 试推出理想气体的，与压力、温度的关系。 解：根据理想气体方程 1.5两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到100 ?C，另一个球则维持0 ?C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 标准状态：

因此， 1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。 （1）保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计， 试 求两种气体混合后的压力。 （2）隔板抽取前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？ （3）隔板抽取后，混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干？ 解：（1）等温混合后

即在上述条件下混合，系统的压力认为。 （2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？ （3）根据分体积的定义 对于分压 1.11 室温下一高压釜内有常压的空气，为进行实验时确保安全，采用同样温度的纯氮进行置换，步骤如下：向釜内通氮气直到4倍于空气的压力，尔后将釜内混合气体排出直至恢复常压。重复三次。求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数。 解：分析：每次通氮气后至排气恢复至常压p，混合气体的摩尔分数不变。 设第一次充氮气前，系统中氧的摩尔分数为，充氮气后，系统中氧的摩尔分数为，则，。重复上面的过程，第n次充氮气后，系统的摩尔分数为 ，

因此 。 1.13 今有0 ?C，40.530 kPa的N2气体，分别用理想气体状态方程及van der Waals 方程计算其摩尔体积。实验值为。 解：用理想气体状态方程计算 气（附录七） 用van der Waals计算，查表得知，对于N 2 ，用MatLab fzero函数求得该方程的解为 也可以用直接迭代法，，取初值 ，迭代十次结果 1.16 25 ?C时饱和了水蒸气的湿乙炔气体（即该混合气体中水蒸气分压力为同温度下水的饱和蒸气压）总压力为138.7 kPa，于恒定总压下冷却到10 ?C，使

气体的性质计算题

气体的性质 1.如下图所示，有一个圆筒形容器，长为3L ，其中装有两个可移动的活塞，分别把两部分气体封闭在圆筒的两部分A 和B 中，A 和B 中为等质量的同种气体，两活塞之间有一被压缩的弹簧且为真空，其自然长为2L ，劲度系数为K ，当AB 两部分气温为T 1开时，弹簧的长为L ，整个系统保持平衡。现使气温都下降为T 2开，弹簧的长度变为1.5L ，则1 2T T ＝ 。 1.3/8 2.如下图所示为0.2摩尔的某种气体的压强与温度的关系，图中P 0为标准大气压， 气体在B 状态时的体积是 。 2.5.6升 3.使一定质量的理想气体如下图中箭头所示的顺序变化，图线BC 是一段以纵轴和横轴为渐近线的双曲线，已知气体在状态A 的温度T A ＝300K ，则气体在状态B 、C 和D 的温度 T B ＝ ，T C ＝ ，T D ＝ 。 3.T B ＝T C ＝600k ；T D ＝300k 4.在圆形容器有一弹簧，上端固定，下端连一重力不计的活塞，活塞与容器壁 之间不漏气且不计摩擦，容器活塞上面部分为真空，当弹簧自然伸长时，活塞刚好能触及到容器底部，如果活塞下面充入一定质量的温度为T 的某种气体，使活塞下面气柱的高度为h ，如右图所示，当容器气体温度升高到T 1时，则气柱的高度h 1= 。 4. T T h /1 5.用注射器验证玻—马定律实验中，因活塞不便从注射器上拆下，为了知道活塞压 气体时产生的附加压强ΔP，一位学生采用了这样的方法：先使注射器如图(a)竖直放置，读出封闭气体体积V 1＝36毫升，然后把注射器倒转180°，如下图(b)放置，读出封闭气体体积 V 2＝38毫升，已知大气压为P o ＝76厘米汞柱，则由活塞重力对气体产生的附加压强为 。 5.2.05cmHg 6.潜水艇的贮气筒与水箱相连，当贮存的空气压入水箱后，水箱就排出水使潜水艇 浮起。 某潜水艇贮气筒的容积为2米3，贮有压强为2.00×107帕的压缩气体。一次将筒一部分空 气压入水箱后，压缩空气的压强变为9.5×106帕。求贮气筒排出的压强为2.00×107帕的压 缩气体的体积。（假设过程中温度不变） 6.1.05米3

理想气体和真实气体

第二节理想气体和真实气体 在空分装置中，其工质为气态物质，分子在不断地作热运动：移动、转动和振动，分子的数量是巨大的，运动是不规则的。因此，气体的性质是很复杂，很难找出其运动规律。为了便于分析，提出了理想气体这一概念。 凡能满足以下三个条件的气体称为理想气体： 1. 分子本身的体积忽略不计； 2. 分子相互没有作用力； 3. 分子间不发生化学反应。 理想气体虽然是一种实际上不存在的假想气体，但是在上述假设条件下，气体分子运动的规律就可大大简化，能得出简单的数学关系式。为区别理想气体把自然界中的实际气体叫做真实气体。真实气体 在通常压力下，大多数符合理想气体的假设条件。例如O 2.N 2 .H 2 等气体均符合上述条件。 1.2.1 气体的基本状态参数 描写物质的每一聚集状态下的特性的物理量，称为物质的状态参数。物质的每一状态都有确定数值的状态参数与其对应，只要有一个状态参数发生变化，就表示物质状态在改变。描写气体状态的基本参数是温度、压强和比容。 1.温度，它表示物体冷热的程度。从分子运动论的观点看，温度是分子热运动平均动能的量度，温度愈高，分子的热运动平均动能就愈大，为了具体地确定分子运动的数值，在工程上常用的测温标尺有摄氏温标和热力学温标。 摄氏温标规定在一个标准大气压下，冰的熔点为０度，水的沸点为１００度，将它分成１００等分，每一等分１度。用摄氏温度表示的温度叫做摄氏温度，量的符号t，单位名称摄氏度，单位符号℃，低于冰点温度，用负值表示，例如在6at下，空气液化温度为-173℃。 实践证明，-273℃是实际能够接近而不可能达到的最低温度。如果-273℃作为温度的起算点，就不为出现负温度值，把-273℃叫做绝对零度。从绝对零度起算，温度测度与摄氏温度相同，这种计算温度的标尺叫热力学温标，也称绝对温标。热力学温度量的符号T，单位名称开尔文，单位符号K。 两种温标的关糸是； T＝273.15+(K) ，通常简化为T=273+t（K） t=T-273.15(℃)通常简化为t=T-273(℃) 例如，在标准大气压下，冰的熔点为0℃即273Κ。 测量温度的仪器有水银温度计、铂电阻温度计、热电偶温度计等。仪表指示的温度常用℃，而工程计算中常用K，为此应熟悉这两种温标的换算。由于摄氏温度和绝对温度所示的温标每一个刻度值大小一样，不论是采用那种温标，它们的数值是相同的。

初三物理固体液体气体压强专项计算题(有归纳总结)

初三物理压强专项计算题 学生在进行压强、液体压强的计算，下列几条必须明确： （1）牢记两个压强公式，理解式中各个物理量的意义，注意统一用国际单位； （2）要能正确地确定压力、确定受力面积、确定深度； （3）相关的物理量（如重力、质量、密度等）及计算也要搞清楚； （4）液体对容器底部的压力并不一定等于液体的重力； （5）计算有关固体、液体的压力和压强问题时，先求压力还是压强的次序一般不同。 ※※※固体压强： 1. 一名全副武装的士兵，人和装备的总质量是90千克，他每只脚接触地面的面积是0.03米2。当该士兵双脚立正时，求:(1)地面受到的压力F。 (2)士兵对地面的压强p。 2.一个方桌重75N，桌上放有一台质量为20kg的电视机，桌子每只脚与水平地面的接触面积是25cm2，求桌子对地面的压强. 3.质量为50t的坦克对水平路面产生的压强是105Pa.求它每条履带和地面的接触面积 4.有一圆桶，底面积为0.25米2，内盛液体，桶和液体总重为1500牛。为了减少对地面的压强，先在水平地面上放一面积为1米2、重为100中的正方形木板，然后把圆桶置于木板的中央。求： (1)圆桶对木板的压强P1。(2)木板对地面的压强P2。 5.质量为20t的坦克，每条履带与地面的接触面积为2m2，求： （1）坦克所受到的重力是多大? (2) 若冰面所能承受的最大压强为6× 104 Pa，坦克能否直接从冰面上通过? 6.封冻的江河冰面能承受的最大压强是4×104帕,在冰面上行驶的雪橇质量是200千克,它与冰面的接触面积是0.4米2.在保证安全的情况下,雪橇上最多能装多少千克的货物?(g=10N/kg)

气体实验定律和理想气体的定义

气体实验定律 气体实验定律，即关于气体热学行为的5个基本实验定律，也是建立理想气体概念的实验依据。这5个定理分别是：①玻意耳定理、②盖·吕萨克定律、③查理定律、④阿伏伽德罗定律、⑤道耳顿定律。 ①玻意耳定律 一定质量的气体，当温度保持不变时，它的压强p和体积V的乘积等于常量，即 pV＝常量式中常量由气体的性质、质量和温度确定。 ②盖·吕萨克定律 一定质量的气体，当压强保持不变时，它的体积V随温度t线性地变化，即 V＝V0(1＋avt)式中V0，V分别是0℃和t℃时气体的体积；av是压力不变时气体的体膨胀系数。实验测定，各种气体的av≈1／273°。 ③查理定律 一定质量的气体，当体积保持不变时，它的压力p随温度t线性地变化，即p＝p0(1＋apt)式中p0，p分别是0℃和t℃时气体的压强，ap是体积不变的气体的压力温度系数。实验测定，各种气体的ap≈1／273°。 实验表明，对空气来说，在室温和大气压下，以上三条定律近似正确，温度越高，压力越低，准确度越高；反之，温度越低，压力越高，偏离越大。(以空气为例，在0℃，若压强为1大气压时体积为1升，即pV等于1大气压·升，则当压力增为500和1000大气压时，pV乘积增为1.34和1.99大气压·升，有明显差别。)另外，同种气体的av、ap都随温度变化，且稍有差别；不同气体的av、ap也略有不同。温度越高，压力越低，这些差别就小，常温下在压力趋于零的极限情形，对于一切气体，av＝ap＝1／273.15°。 ④阿伏伽德罗定律 在相同的温度和压力下，1摩尔任何气体都占有同样的体积。在T0＝273.15K和p0＝1大气压的标准状态下，1摩尔任何气体所占体积为V0＝22.41410×10-3米3／摩尔(m3·mol-1)。它也可表述为：在相同的温度和压力下，相同体积的任何气体的分子数(或摩尔数)相等。在标准状态下，单位体积气体的分子数即J.洛喜密脱常量为n0＝2.686773×1025m-3，因此，1摩尔

第3&6章理想气体和实际气体的性质

注意点：
? 机械能转化为热能可以由摩擦、碰撞和压 缩做功来实现，但只有后者具有可逆性， 所以机械能和热能的可逆转换总是和工质 的膨胀和压缩分不开的。 ? 工质要吸热、膨胀做功，因此要求工质具 有很好的涨缩能力，因此热机中一般采用 气体为其工质（气体和蒸气）。
第3&6章 气体的性质
Properties of gas
-6-
§3-1 理想气体 (perfect gas、ideal gas、permanent gas)
一、理想气体的基本假设
分子为不占体积的弹性质点； 除碰撞外分子间无其它作用力。
1
? u = u (T )
理想气体是实际气体在低压高温时的抽象，常温下空 气、氧气、氮气、湿空气等可以看作理想气体计算。2
二、理想气体的状态方程—ideal-gas equation 二、理想气体的状态方程— idealkg K
pV = mRgT ? pV = nRT
m3
pv = RgT
1kg n mol pVm = RT
Solid Gas “Low ρ or high v” intermolecular forces small – usually latent heat is required to overcome these forces.
Liquid
Under these condition the relationship between pressure, temperature and specific volume simplifies to what is known as IDEAL GAS. P=f(T,v) 3
p0V0 = RT0 1mol标准状态 Pa 气体常数：J/(kg.K)，与气体种类有关 R=MRg=8.3145J/(mol·K) ? h = u (T ) + pv = u (T ) + RgT = h(T ) 例 试按理想气体状态方程求空气在表列温度、压力 条件下的比体积v，并与实测值比较。已知：空气气 体常数Rg=287.06J/(kg·K)
解：
v= RgT p =
287.06 × 300 = 0.84992m3 / kg 101325
4
考察按理想气体状态方程求得的空气在表列温度、压力条件下 的比体积v，并与实测值比较。空气气体常数Rg=287.06 J/(kg·K)
T/K
300 300 300 200 90
计算依据
p/atm
1 10 100 100 1
v/
m3 /kg
v 测/ m /kg 误差（%）
3
（1）温度较高，随压力增大，误差增大; （2）虽压力较高，当温度较高时误差还不大，但温度较低， 则误差极大; （3）压力低时，即使温度较低误差也较小。 本例说明：低温高压时，应用理想气体假设有较大误差。
0.84992 0.084992 0.0084992 0.005666 0.25498
0.84925 0.08477 0.00845 0.0046 0.24758
0.02 0.26 0.58 23.18 2.99
v=
RgT p
=
287.06 × 300 = 0.84992m3 / kg 101325
5
例题\第三章\A411133.ppt *讨论题\理想气体状态方程式.ppt
6
相对误差=
v ? v测 0.84992 ? 0.84925 = = 0.02% 0.84925 v测
1

气体实验定律-理想气体的状态方程

气体实验定律-理想气体的状态方程

[课堂练习] 1．一定质量的理想气体处于某一初始状态，现要使它的温度经过状态变化后，回到初始状态的温度，用下列哪个过程可以实现( ) A ．先保持压强不变而使体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强 B ．先保持压强不变而使体积减小，接着保持体积不变而减小压强 C ．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使体积膨胀 D ． 先保持体积不变而减少压强，接着保持压强不变而使体积减小 2．如图为 0.2mol 某 种气体的压强与 温度关系．图中 p 0为标准大气压．气体在B 状态时的体积是_____L ．

3．竖直平面内有右图所示的均匀玻 璃管，内用两段水银柱封闭两段空气 柱a、b，各段水银柱高度如图所示．大 气压为p0，求空气柱a、b的压强各多大？ 4．一根两端封闭，粗细均匀的玻璃管，内有一小段水银柱把管内空气柱分成a、b两 部分，倾斜放置时，上、下两段空气 柱长度之比L a/L b=2．当两部分气体的 温度同时升高时，水银柱将如何移 动？ 5.如图所示，内径均匀的U型玻璃管竖直放置，截面积为5cm2，管右侧上端封闭，左侧上端开口，内有用细线栓住的活塞．两管中分别封入L=11cm 的空气柱A和B，活塞上、下气体压强相等为76cm 水银柱产生的压强，这时两管内的水银面的高度

差h=6cm，现将活塞用细线缓慢地向上拉，使两管内水银面相平．求： （1）活塞向上移动的距离是多少？ （2）需用多大拉力才能使活塞静止在这个位置上？ 6、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（） A．p1 =p2，V1=2V2，T1= 21T2 B．p1 =p2，V1=21V2，T1= 2T2 C．p1=2p2，V1=2V2，T1= 2T2 D．p1 =2p2，V1=V2，T1= 2T2 7、A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银 槽组成，除玻璃泡在管上的位置

气体性质计算题简编含答案

3-3 气体性质计算题简编 1. 如图所示，活塞把密闭气缸分成左、右两个气室，每室各与U形管压强计的一臂 相连，压强计的两壁截面处处相同，U形管内盛有密度为7.5 102 kg / m3的液体 开始时左、右两气室的体积都为V 1.2 10 2M 3，气压都p0 4.0 103Pa，且液体的 液面处在同一高度，如图19-2所示，现缓慢向左推进活塞，直到液体在U形管中的 高度差h=40cm求此时左、右气室的体积V、V，假定两气室的温度保持不 变，计算时可以不计U形管和连接管道中气体的体积，g取10m/s2。 2. 某房间的容积为20m?，在温度为17C，大气压强为74 cm Hg时，室 内空气质量为25kg，贝U当温度升高到27C，大气压强变为76 cm Hg时， 室内空气的质量为多少千克？ 3. 向汽车轮胎充气，已知轮胎内原有空气的压强为1.5个大气压，温度为20C,体积为20L，充气后，轮胎内空气压强增大为7.5个大气压，温度升为25T，若充入的空气温度为20C,压强为1个大气压，则需充入多少升这样的空气（设轮胎体积不变）? 4. 如图13-60所示，气缸A和容器B由一细管经阀门K相连，A和B的壁都是透热的，A放在27C、1标准大气压的大气中，B浸在127C的恒温槽内，开——始时K是关断的，B内没有气体，容积VB= 2.4L，A内装有气体，体积―丄 7丘4.8L,打开K,使气体由A流入B，等到活塞D停止移动时，A内气—— ?13-￡0 体体积是多大？假设活塞D与气缸壁之间没有摩擦，细管的容积忽略不 计. 5. 如下图所示，粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，两臂长为50cm.在两管中注入10cm 高的水银后，封闭左管口，求继续向右管中注入多高的水银，可使左管水银面上升4cm 设整个过程中温度保持不变，且大气压强P°= 760mmHg. Hl II 6. 如下图所示，活塞A将一定质量的气体圭寸闭在汽缸B内，当汽缸竖直放置时，活塞到缸底的距离为60cm,活塞与汽缸间摩擦不计，大气压强为1.0 x 105Pa.现将汽缸平放在水平地面上，测得活塞A到缸底的距离为100cm并测得汽缸B的截面积s= 100cm，求活塞A的质量. 7. 如下图所示中一个横截面积为10cm的容器内，有一个用弹簧和底面相连的活塞，当温度为27C,内外压强都是1.01 x 105Pa时，活塞和底面相距10cm, 在活塞上放质量为40kg的物体，活塞下降5cm,温度仍为27°C （活塞质量不计，g取2 9.8m/s ），求： （1）弹簧劲度系数k; ⑵如把活塞内气体加热到57C，为保持活塞位置仍下降5cm,活塞上应再加的物体质量

理想气体和真实气体

第二节理想气体和真实气体在空分装置中，其工质为气态物质，分子在不断地作热运动：移动、转动和振动，分子的数量是巨大的，运动是不规则的。因此，气体的性质是很复杂，很难找出其运动规律。为了便于分析，提出了理想气体这一概念。 凡能满足以下三个条件的气体称为理想气体： 1. 分子本身的体积忽略不计； 2. 分子相互没有作用力； 3. 分子间不发生化学反应。 理想气体虽然是一种实际上不存在的假想气体，但是在上述假设条件下，气体分子运动的规律就可大大简化，能得出简单的数学关系式。为区别理想气体把自然界中的实际气体叫做真实气体。真实气体在通常压力下，大多数符合理想气体的假设条件。例如O2.N2.H2 等气体均符合上述条件。 1.2.1 气体的基本状态参数描写物质的每一聚集状态下的特性的物理量，称为物质的状态参数。物质的每一状态都有确定数值的状态参数与其对应，只要有一个状态参数发生变化，就表示物质状态在改变。描写气体状态的基本参数是温度、压强和比容。 1. 温度，它表示物体冷热的程度。从分子运动论的观点看，温度是分子热运动平均动能的量度，温度愈高，分子的热运动平均动能就愈大，为了具体地确定分子运动的数值，在工程上常用的测温标尺有摄氏温标和热力学温标。 摄氏温标规定在一个标准大气压下，冰的熔点为0度，水的沸点为100度，将它分成100等分，每一等分1度。用摄氏温度表示的温度叫做摄氏温度，量的符号t，单位名称摄氏度，单位符号c,低于冰点温度，用负值表示，例如在6at下，空气液化温度为-173Co 实践证明，-273 C是实际能够接近而不可能达到的最低温度。如果-273 C作为温度的起算点，就不 为出现负温度值，把-273 C叫做绝对零度。从绝对零度起算，温度测度与摄氏温度相同，这种计算温度的标尺叫热力学温标，也称绝对温标。热力学温度量的符号T,单位名称开尔文，单位符号K o 两种温标的关糸是； T= 273.15+(K)，通常简化为T=273+t (K) t=T-273.15( C )通常简化为t=T-273( C) 例如，在标准大气压下，冰的熔点为0C即273Ko 测量温度的仪器有水银温度计、铂电阻温度计、热电偶温度计等。仪表指示的温度常用C,而工程 计算中常用K,为此应熟悉这两种温标的换算。由于摄氏温度和绝对温度所示的温标每一个刻度值大小一样，不论是采用那种温标，它们的数值是相同的。

热力学基础计算题_答案解析

《热力学基础》计算题答案全 1. 温度为25℃、压强为1 atm 的1 mol 刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨 胀至原来的3倍． (普适气体常量R ＝8.31 1 --??K mol J 1，ln 3=1.0986) (1) 计算这个过程中气体对外所作的功． (2) 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍，那么气体对外作的功又是多少？ 解：(1) 等温过程气体对外作功为 ??=== 0000333ln d d V V V V RT V V RT V p W 2分 =8.31×298×1.0986 J = 2.72×103 J 2分 (2) 绝热过程气体对外作功为 V V V p V p W V V V V d d 0 003003??-== γγ RT V p 1311131001--=--=--γγγγ 2分 ＝2.20×103 J 2分 2.一定量的单原子分子理想气体，从初态A 出发，沿图示直线过程变到另一状态B ，又经过等 容、等压两过程回到状态A ． (1) 求A →B ，B →C ，C →A 各过程中系统对外所作的功W ，内能的增量E 以及所吸收的热量Q ． (2) 整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量(过程吸热的代数和)．解：(1) A →B ： ))((2 11A B A B V V p p W -+==200 J ． ΔE 1=νV (T B －T A )=3(p B V B －p A V A ) /2=750 J Q =W 1+ΔE 1＝950 J ． 3分 B → C ： W 2 =0 ΔE 2 =νC V (T C －T B )=3( p C V C －p B V B ) /2 =－600 J ． Q 2 =W 2+ΔE 2＝－600 J ． 2分 C →A ： W 3 = p A (V A －V C )=－100 J ． 150)(2 3)(3-=-=-=?C C A A C A V V p V p T T C E ν J ． Q 3 =W 3+ΔE 3＝－250 J 3分 (2) W = W 1 +W 2 +W 3=100 J ． Q = Q 1 +Q 2 +Q 3 =100 J 2分 3) 5

理想气体状态方程与气体实验定律的应用

一、热力学第一定律 1、内能：_______________________________________________________________ 2、改变内能的两种方式：__________________________________________________ 3、热力学第一定律公式：__________________________________________________ 二、理想气体状态方程与气体实验定律的应用 （一）理想气体状态方程与气体实验定律的关系: 1、理想气体状态方程： 2、气体实验定律 （1）公式: 图像： （2）公式: 图像： （3）公式: 图像： 题型1：图像类 1.如图为一定质量的理想气体两次不同体积下的等容变化图线，有关说法正确的是 A ．a点对应的气体状态其体积大于b点对应的气体体积 B．a点对应的气体状态其体积小于b点对应的气体体积 C．a点对应的气体分子密集程度大于b点的分子密集程度 D．a点气体分子的平均动能等于b点的分子的平均动能 2.如图所示，一定质量的理想气体，由状态a沿直线ab变化到 状态b。在此过程中 A．气体的温度保持不变 B．气体分子平均速率先减小后增大 C．气体的密度不断减小 D．气体必然从外界吸热 3.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 B．1：2：3 C．3：4：3 D．4：3：4 4.如图所示，是某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化，得到的P-T图象。气体状态由A变化至B的过程中，气体的体积将（填“变大”或“变小”），这是（填“吸 热”或“放热”）过程。 5．一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用下 图上的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度 T A、T B、T C相比较，大小关系为( ) A．T B＝T A＝T C B．T A>T B>T C C．T B>T A＝T C D．T B