第六节 气体状态参量
[随堂检测]
1.描述气体状态的参量是指( )
A.质量、温度、密度 B.温度、体积、压强
C.质量、压强、温度 D.密度、压强、温度
解析:选B.气体状态参量是指温度、压强和体积,B正确.
2.关于温度,下列说法正确的是( )
A.温度升高1 ℃,也可以说温度升高1 K
B.温度由摄氏温度t升至2t,对应的热力学温度便由T升至2T
C.绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时,用实验方法测出的温度
D.随着人类制冷技术的不断提高,总有一天绝对零度会达到
解析:选A.由T=t+273.15 K可知,A正确;B错误;绝对零度永远不会达到,C、D错误.
3.把摄氏温标和热力学温标作成函数关系图(如图所示),正确的是( )
解析:选C.要解本题必须正确理解摄氏温标和热力学温标之间的转化关系,综合分析得C正确.
4.(多选)对于一定量的稀薄气体,下列说法正确的是( )
A.压强变大时,分子热运动必然变得剧烈
B.保持压强不变时,分子热运动可能变得剧烈
C.压强变大时,分子间的平均距离必然变小
D.压强变小时,分子间的平均距离可能变小
解析:选BD.压强变大时,气体的温度不一定升高,分子的热运动不一定变得剧烈,故选项A错误;压强不变时,若气体的体积增大,则气体的温度会升高,分子热运动会变得剧烈,故选项B正确;压强变大时,由于气体温度不确定,则气体的体积可能不变,可能变大,也可能变小,其分子间的平均距离可能不变,也可能变大或变小,故选项C错误;压强变小时,气体的体积可能不变,可能变大也可能变小,所以分子间的平均距离可能不变,可能变大,可能变小.故选项D正确.
5.如图所示,重G1=20 N的活塞将一部分气体封闭在汽缸内,活塞可以在汽缸内无摩擦地滑动,活塞的横截面积S=100 cm2,外界大气压强p0=1.0×105 Pa(g取10 m/s2).
(1)活塞上物体重G2=200 N,求汽缸内气体压强p1;
(2)活塞受到竖直向上拉力F的作用,拉力F=10 N,求汽缸内气体压强p2;
(3)将汽缸悬挂起来,汽缸及活塞均保持静止,求汽缸内气体压强p3;
(4)将活塞悬挂起来,汽缸及活塞均保持静止,汽缸质量M=10 kg,汽缸壁厚度可忽略不计,求汽缸内气体压强p4.
解析:(1)对活塞:p1S=p0S+G1+G2
所以p1=1.22×105 Pa.
(2)对活塞:F+p2S-p0S-G1=0,
所以p2=1.01×105 Pa.
(3)对活塞:p0S-p3S-G1=0,所以p3=9.8×104 Pa.
(4)对活塞:F′+p4S-G1-p0S=0,
又因为F′=G1+Mg,所以p4=9×104 Pa.
答案:(1)1.22×105 Pa (2)1.01×105 Pa
(3)9.8×104 Pa (4)9×104 Pa
[课时作业]
一、单项选择题
1.目前世界上最大的强子对撞机在法国和瑞士的边境建成,并投入使用.加速器工作时,需要注入约1万吨液氮对电路进行冷却,冷却的最低温度可达到零下271 ℃,请将该温度用热力学温标来表示约为( )
A.2 K B.271 K
C.4 K D.0.1 K
解析:选A.由热力学温标与摄氏温标的关系式T=t+273.15 K和t=-271 ℃得T=2.15 K,A正确.
2.关于气体的体积和气体的压强的说法正确的是( )
A.气体的体积是所有气体分子体积的总和
B.气体的体积与气体的质量和分子体积有关
C.气体的压强决定于气体的质量和温度
D.气体的压强决定于气体的密度和温度
解析:选D.气体的体积等于容器的容积,与气体的质量、分子体积无关.气体的压强从宏观上来说取决于气体的温度和密度.