理想氣體的狀態(tài)方程(4)-閱讀頁
2025-02-01 13:26本頁面
【正文】 ＝p 0T B ，解得 T B ＝ 3 3 0 K . 人教版物理 選修 33 返回導(dǎo)航 上頁 下頁 挖掘隱含條件，找出臨界點(diǎn)是應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程解決氣體狀態(tài)變化問題的重要方面．臨界點(diǎn)是兩個(gè)狀態(tài)變化過程的分界點(diǎn)，本題中活塞剛離開 B 處和剛到達(dá) A處是兩個(gè)臨界點(diǎn)． 人教版物理 選修 33 返回導(dǎo)航 上頁 下頁 ( 1) 已知?dú)怏w在狀態(tài) A 的溫度 T A ＝ 30 0 K ，求氣體在狀態(tài) B 、 C 和 D 的溫度各是多少． ( 2) 將上述狀態(tài)變化過程在圖乙中畫成用體積 V 和溫度 T 表示的圖線 ( 圖中要標(biāo)明 A 、 B 、C 、 D 四點(diǎn)，并且要畫箭頭表示變化的方向 ) ，且說明每段圖線各表示什么過程． 解析： 從 p V 圖象中直觀地看出， pA＝ 4 at m ， pB＝ 4 at m ， pC＝ 2 at m ， pD＝ 2 at m ， VA＝ 10 L ， VC＝ 40 L ， VD＝ 20 L . ( 1) 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pAVATA＝pCVCTC＝pDVDTD， 可得 TC＝pCVCpAVA TA＝2 204 10 300 K ＝ 300 K ，由題意得 TB＝ TC＝ 600 K . 人教版物理 選修 33 返回導(dǎo)航 上頁 下頁 4 ．一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài) A 變?yōu)闋顟B(tài) D ，其有關(guān)數(shù)據(jù)如圖甲所示，若狀態(tài) D 的壓強(qiáng)是 2 104 P a . ( 1 ) 求狀態(tài) A 的壓強(qiáng)． ( 2 ) 請?jiān)谝覉D中畫出該狀態(tài)變化過程的 p T 圖象，并分別標(biāo)出 A 、 B 、 C 、 D 各個(gè)狀態(tài)． 人教版物理 選修 33 返回導(dǎo)航 上頁 下頁 由玻意耳定律得 p B V B ＝ p C V C p C ＝p B V BV C＝16 104 14 P a ＝ 4 104 P a C → D 是等容變化 p D ＝ 2 104 P a ， T D ＝ 4 102 K p T 圖象及 A 、 B 、 C 、 D 各個(gè)狀態(tài)如圖所示． 答案： ( 1) 4 10 4 P a ( 2) 圖見解析 人教版物理 選修 33 返回導(dǎo)航 上頁 下頁 解析： 一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)不變，體積與熱力學(xué)溫度成正比，溫度由 1 0 0 ℃上升到 2 0 0 ℃ 時(shí)，體積增大為原來的 1 . 2 7 倍，故 A 項(xiàng)錯(cuò)誤．理想氣體狀態(tài)方程成立的條件為質(zhì)量不變， B 項(xiàng)缺條件，故 B 項(xiàng)錯(cuò)誤．由理想氣體狀態(tài)方程pVT＝ C ，得C 、 E 項(xiàng)正確， D 項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案： CE 人教版物理 選修 33 返回導(dǎo)航 上頁 下頁 3 ．一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài) a 經(jīng) b 變化到 c ，如圖所示，則圖中能 正確反映出這一變化過程的是 ( ) 人教版物理 選修 33 返回導(dǎo)航 上頁 下頁 4 ．一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)為 p 、 V 、 T . 經(jīng)過一系列狀態(tài)變化后，壓強(qiáng)仍 為 p ，則下列過程中可以實(shí)現(xiàn)的是 ( ) A ．先等溫膨脹，再等容降溫 B ．先等溫壓縮，再等容降溫 C ．先等容升溫，再等溫壓縮 D ．先等容降溫，再等溫壓縮 人教版物理 選修 33 返回導(dǎo)航 上頁 下頁 5. 我國 “ 蛟龍 ” 號深海探測船載人下潛超過七千米，再創(chuàng)載人 深潛新紀(jì)錄．在某次深潛實(shí)驗(yàn)中， “ 蛟龍 ” 號探測到 9 9 0 m 深 處的海水溫度為 2 8 0 K ．某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨 海水深度的變化．如圖所示，導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量 的氣體，不計(jì)活塞的質(zhì)量和摩擦，汽缸所處海平面的溫度 T0＝ 3 0 0 K ，壓強(qiáng) p0＝ 1 a t m ，封閉氣體的體積 V0＝ 3 m3. 如果將該汽缸下潛至 9 9 0 m 深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體．求 9 9 0 m 深處封閉氣體的體積 ( 1 a t m 相當(dāng)于 1 0 m 深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng) ) ． 人教版物理 選修 33 返回導(dǎo)航 上頁 下頁 課時(shí)作業(yè)
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