基礎(chǔ)題組
1．(多選)關(guān)于飽和汽壓和相對(duì)濕度，下列說法中正確的是( )
A．溫度相同的不同飽和汽的飽和汽壓都相同
B．溫度升高時(shí)，飽和汽壓增大
C．在相對(duì)濕度相同的情況下，夏天比冬天的絕對(duì)濕度大
D．飽和汽壓和相對(duì)濕度都與體積有關(guān)
E．在一定溫度下水蒸氣達(dá)到飽和時(shí)，水蒸氣的壓強(qiáng)不變
2.
(多選)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，沿狀態(tài)A、B、C變化，下列說法中正確的是( )
A．沿A→B→C變化，氣體溫度不變
B．A、B、C三狀態(tài)中，B狀態(tài)氣體溫度最高
C．A、B、C三狀態(tài)中，B狀態(tài)氣體溫度最低
D．從A→B，氣體壓強(qiáng)減小，溫度升高
E．從B→C，氣體密度減小，溫度降低
3．(多選)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一系列變化過程，如圖所示，下列說法正確的( )
A．b→c過程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大
B．a(chǎn)→b過程中，氣體體積增大，壓強(qiáng)減小
C．c→a過程中，氣體壓強(qiáng)增大，體積不變
D．c→a過程中，氣體內(nèi)能增大，體積變小
E．c→a過程中，氣體從外界吸熱，內(nèi)能增大
4．[2021·湖北省十堰市調(diào)研](多選)熱學(xué)中有很多圖象，對(duì)圖中一定質(zhì)量的理想氣體圖象的分析，正確的是( )
A．甲圖中理想氣體的體積一定不變
B．乙圖中理想氣體的溫度一定不變
C．丙圖中理想氣體的壓強(qiáng)一定不變
D．丁圖中理想氣體從P到Q，可能經(jīng)過了溫度先降低后升高的過程
E．戊圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)的氣體溫度一定高于虛線對(duì)應(yīng)的氣體溫度
5.
如圖為在抗擊新冠疫情中消殺使用的某型噴霧器簡(jiǎn)化原理圖，其藥液桶的總?cè)莘e為15 L，裝入藥液后，封閉在藥液上方的空氣體積為2 L，氣壓為1 atm.用打氣筒活塞可以打進(jìn)空氣，如果藥液上方的氣體壓強(qiáng)達(dá)到6 atm時(shí)停止打氣，并開始向外噴藥，那么當(dāng)噴霧器不能再向外噴藥時(shí)，桶內(nèi)剩下的藥液還有________升(不考慮環(huán)境溫度的變化和藥液的壓強(qiáng)).
6．如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓筒固定在水平地面上，用橫截面積S＝0.01 m2的活塞A、B封閉一定質(zhì)量的理想氣體，其中活塞B與一端固定在豎直墻上、勁度系數(shù)k＝1 000 N/m的輕質(zhì)彈簧相連，平衡時(shí)兩活塞相距l(xiāng)0＝0.6 m．已知外界大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105 Pa，圓筒內(nèi)氣體溫度為t0＝27 ℃.
(1)若將兩活塞鎖定，然后將圓筒內(nèi)氣體溫度升到t＝227 ℃，求此時(shí)圓筒內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)；(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(2)若保持圓筒內(nèi)氣體溫度t0＝27 ℃不變，然后對(duì)A施加一水平推力F＝500 N，使其緩慢向左移動(dòng)一段距離后再次平衡，求此過程中活塞A移動(dòng)的距離．(假設(shè)活塞B左端的圓筒足夠長(zhǎng)，彈簧始終在彈性限度內(nèi))
7．“天問一號(hào)”的發(fā)射開啟了我國(guó)探測(cè)火星的征程．設(shè)想將圖中所示的粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、右端封閉有一定質(zhì)量理想氣體的“U”形管帶往火星表面．“U”形管分別在地球和火星表面豎直放置時(shí)的相關(guān)參數(shù)如表中所示．
求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)火星表面高1 m的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相當(dāng)于地球表面多高水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)；(已知ρ水銀＝13.6×103 kg/m3，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
(2)火星表面的大氣壓強(qiáng)p火．
8．[2022·山東泰安模擬]如圖所示，將橫截面積S＝100 cm2、容積為V＝5 L，開口向上的導(dǎo)熱良好的汽缸置于t1＝－13 ℃的環(huán)境中．用厚度不計(jì)的輕質(zhì)活塞將體積為V1＝4 L的理想氣體封閉在汽缸中，汽缸底部有一個(gè)單向閥門N.外界大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g＝10 m/s2，不計(jì)一切摩擦．求：
(1)將活塞用卡銷Q鎖定，用打氣筒通過閥門N給汽缸充氣，每次可將體積V0＝100 mL，壓強(qiáng)為p0的理想氣體全部打入汽缸中，則打氣多少次，才能使其內(nèi)部壓強(qiáng)達(dá)到1.2p0；
(2)當(dāng)汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到1.2p0時(shí)，停止打氣，關(guān)閉閥門N，將質(zhì)量為m＝20 kg的物體放在活塞上，然后拔掉卡銷Q，則環(huán)境溫度為多少攝氏度時(shí)，活塞恰好不脫離汽缸．
綜合題組
9．[2022·江西撫州一模]如圖所示是某潛艇的橫截面示意圖，它有一個(gè)主壓載水艙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主壓載水艙有排水孔與海水相連，人們可以通過向水艙里注水或者排水來控制潛艇的浮沉．潛艇內(nèi)有一個(gè)容積V＝3 m3的貯氣鋼筒，在海面上時(shí)，貯氣鋼筒內(nèi)貯存了p＝200 atm的壓縮空氣，壓縮空氣的溫度為t＝27 ℃.某次執(zhí)行海底采礦任務(wù)時(shí)，通過向主壓載水艙里注入海水，潛艇下潛到水面下h＝290 m處，此時(shí)海水及貯氣鋼筒內(nèi)壓縮空氣的溫度均為t1＝7 ℃；隨著采礦質(zhì)量的增加，需要將貯氣鋼筒內(nèi)的壓縮空氣壓入水艙內(nèi)，排出部分海水，使?jié)撏П３炙嫦律疃炔蛔?，每次將筒?nèi)一部分空氣壓入水艙時(shí)，排出海水的體積為ΔV＝1 m3，當(dāng)貯氣鋼筒內(nèi)的壓強(qiáng)降低到p2＝50 atm時(shí)，就需要重新充氣．在排水過程中氣體的溫度不變，已知海水的密度ρ＝1×103 kg/m3，海面上大氣壓強(qiáng)p0＝1 atm，g＝10 m/s2，1 atm＝1×105 Pa.求在該貯氣鋼筒重新充氣之前，可將貯氣鋼筒內(nèi)的空氣壓入水艙多少次？
10.
[2022·銀川一中模擬]新冠疫情期間，武漢市醫(yī)療物資緊缺，需要從北方調(diào)用大批鋼瓶氧氣(如圖)，每個(gè)鋼瓶?jī)?nèi)體積為0.5 m3，在北方時(shí)測(cè)得鋼瓶?jī)?nèi)氧氣壓強(qiáng)為6×107 Pa，溫度為7 ℃，長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)轿錆h方艙醫(yī)院檢測(cè)時(shí)測(cè)得鋼瓶?jī)?nèi)氧氣壓強(qiáng)為6.3×107 Pa，溫度為21 ℃.實(shí)際使用過程中，先用小鋼瓶(加抽氣機(jī))緩慢分裝，然后供病人使用，小鋼瓶體積為0.1 m3，分裝后每個(gè)小鋼瓶?jī)?nèi)氧氣壓強(qiáng)為4×105 Pa，要求大鋼瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)降到2×105 Pa時(shí)就停止分裝，則：
(1)通過計(jì)算判斷鋼瓶運(yùn)輸途中是否漏氣；
(2)一大鋼瓶可分裝多少小鋼瓶供病人使用．
課時(shí)分層作業(yè)（三十七） 固體、液體與氣體
1．解析：在一定溫度下，飽和汽壓是一定的，飽和汽壓隨溫度的升高而增大，飽和汽壓與液體的種類有關(guān)，與體積無關(guān)．空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)，稱為空氣的絕對(duì)濕度；相對(duì)濕度＝ eq \f(水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng),同溫度下水的飽和汽壓) ，夏天的飽和汽壓大，在相對(duì)濕度相同時(shí)，夏天的絕對(duì)濕度大．
答案：BCE
2．解析：由理想氣體狀態(tài)方程 eq \f(pV,T) ＝常數(shù)可知，B 狀態(tài)的pV乘積最大，則B狀態(tài)的溫度最高，A到B的過程是升溫過程，B到C的過程是降溫過程，體積增大，密度減小，選項(xiàng)B、D、E正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．
答案：BDE
3．解析：b→c過程中，氣體壓強(qiáng)不變，溫度降低，根據(jù)蓋－呂薩克定律 eq \f(V,T) ＝C可知，體積應(yīng)減小，故A錯(cuò)誤；a→b過程中氣體的溫度保持不變，即氣體發(fā)生等溫變化，壓強(qiáng)減?。鶕?jù)玻意耳定律pV＝C得知，體積增大，故B正確；c→a過程中，由圖可知，p與T成正比，則氣體發(fā)生等容變化，體積不變，故C正確；由C的分析可知，氣體的體積不變，故D錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能與氣體溫度有關(guān)，并且溫度升高氣體的內(nèi)能增大，則知c→a過程中，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，而體積不變，氣體沒有對(duì)外做功，外界也沒有對(duì)氣體做功，所以氣體一定吸收熱量，故E正確．
答案：BCE
4．解析：由理想氣體方程 eq \f(pV,T) ＝C可知，A、C正確；若溫度不變，p - V圖象應(yīng)該是雙曲線的一支，題圖乙不一定是雙曲線的一支，故B錯(cuò)誤；題圖丁中理想氣體從P到Q，經(jīng)過了溫度先升高后降低的過程，D錯(cuò)誤；溫度升高分子平均動(dòng)能增大，分子平均速率增大，所以題圖戊中實(shí)線對(duì)應(yīng)的氣體溫度一定高于虛線對(duì)應(yīng)的氣體溫度，E正確．
答案：ACE
5．解析：當(dāng)不能再向外噴藥時(shí)，桶內(nèi)空氣的壓強(qiáng)p2＝1 atm
p1＝6 atm，V1＝2 L
根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p2V2，解得V2＝12 L
剩下的藥液體積V＝15 L－12 L＝3 L.
答案：3
6．解析：（1）設(shè)此時(shí)氣體壓強(qiáng)為p，由查理定律可得 eq \f(p0,T0) ＝ eq \f(p,T)
T0＝（273＋t0） K＝300 K
T＝（273＋t） K＝500 K
代入數(shù)據(jù)可得p＝1.67×105 Pa.
（2）設(shè)再次平衡時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)為p′，活塞A、B向左移動(dòng)的距離分別為x、x′，由于氣體溫度始終不變．
由玻意耳定律可得p0l0S＝p′（l0＋x′－x）S
由平衡條件可知，對(duì)活塞A有p′S＝p0S＋F
對(duì)活塞B有p0S＋kx′＝p′S
聯(lián)立解得x＝0.7 m.
答案：（1）1.67×105 Pa （2）0.7 m
7．解析：（1）根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p＝ρgh得
ρ水銀×0.38g×h0＝ρ水gh
代入數(shù)據(jù)解得
h≈5.2 m.
（2）由題表數(shù)據(jù)分析得h火＝2（l火－l地）－h(huán)地
解得h火＝1 cm
“U”形管在地球表面時(shí)，有
p1＝p地－ρ水銀gh地＝3 cmHg，V1＝l地S，T1＝300 K
在火星表面時(shí)，有
p2＝p火－ρ水銀·0.38gh火，V2＝l火S，T2＝280 K
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有 eq \f(p1V1,T1) ＝ eq \f(p2V2,T2)
聯(lián)立解得火星表面的大氣壓強(qiáng)p火＝0.57 cmHg.
答案：（1）5.2 m （2）0.57 cmHg
8．解析：（1）由玻意耳定律得
p0（V1＋nV0）＝1.2p0V1
其中V1＝4 L，V0＝100 mL，n為打氣次數(shù)，代入數(shù)值解得：n＝8
（2）初態(tài)氣體溫度為T1＝t1＋273 K＝260 K，最終穩(wěn)定時(shí)，體積為V＝5 L，內(nèi)部氣體壓強(qiáng)為p2＝p0＋ eq \f(mg,S) ＝1.2×105 Pa
即拔掉卡銷后，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，由蓋－呂薩克定律得： eq \f(V1,T1) ＝ eq \f(V,T2) ，解得
T2＝325 K
則汽缸內(nèi)氣體的溫度為t2＝T2－273 K＝52 ℃
答案：（1）8 （2）52 ℃
9．解析：設(shè)在水面下h＝290 m處貯氣鋼筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變?yōu)閜1
由查理定律得 eq \f(p,T) ＝ eq \f(p1,T1)
設(shè)貯氣鋼筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變?yōu)閜2時(shí)，體積為V2
由玻意耳定律得p2V2＝p1V
重新充氣前，用去的氣體在p2壓強(qiáng)下的體積為
V3＝V2－V
設(shè)用去的氣體在水艙壓強(qiáng)為p4時(shí)的體積為V4
由玻意耳定律得p2V3＝p4V4
其中p4＝p0＋ eq \f(ρgh,1×105) ＝30 atm
則壓入水艙的次數(shù)N＝ eq \f(V4,ΔV) ＝13.67
貯氣筒內(nèi)的空氣壓入水艙的次數(shù)為13次．
答案：13次
10．解析：（1）鋼瓶的容積一定，從北方到武漢對(duì)鋼瓶?jī)?nèi)氣體，若 eq \f(p1,T1) ＝ eq \f(p2,T2) 成立，則氣體的質(zhì)量一定，即沒有發(fā)生漏氣．
在北方 eq \f(p1,T1) ＝ eq \f(6×107 Pa,280 K) ＝ eq \f(3×106,14) Pa/K
在武漢 eq \f(p2,T2) ＝ eq \f(6.3×107 Pa,294 K) ＝ eq \f(3×106,14) Pa/K
可見 eq \f(p1,T1) ＝ eq \f(p2,T2) 成立，即鋼瓶在運(yùn)輸途中沒有發(fā)生漏氣．
（2）在武漢時(shí)，設(shè)大瓶?jī)?nèi)氧氣由p2、V2等溫變化為不分裝時(shí)的狀態(tài)p3、V3，則p2＝6.3×107 Pa，V2＝0.5 m3，p3＝2×105 Pa
根據(jù)p2V2＝p3V3，得V3＝157.5 m3.
可用于分裝小瓶的氧氣p4＝2×105 Pa，V4＝（157.5－0.5） m3＝157 m3
分裝成小鋼瓶的氧氣p5＝4×105 Pa，V5＝nV，其中小鋼瓶體積為V＝0.1 m3.
根據(jù)p4V4＝p5V5，得n＝785
即一大鋼瓶氧氣可分裝785小瓶．
答案：見解析地球
火星
重力加速度
g
0.38g
環(huán)境溫度
T地＝300 K
T火＝280 K
大氣壓強(qiáng)
p地＝76.0 cmHg
p火
封閉氣柱長(zhǎng)度
l地＝19.0 cm
l火＝56.0 cm
水銀柱高度差
h地＝73.0 cm
h火

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