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第2讲气体、固体和液体[填一填]回顾基梳理必备知识回归教材础
一、气体⑴宏观模型在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体[注意]实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下,可视为理想气体2微观模型:理想气体的分子大小和相互作用力可以忽略不计,也可以不计气体分子与器壁碰撞的动能损失项目玻意耳定律查理定律盖-吕萨克定律P1-P2纹区rA2表达式尸AT2P1V P2V2或也L.或以刍P2T2/T2P图像0VK K⑴表达式:华三华或学C2适用条件:一定质量的理想气体
二、固体和液体固体通常可分为晶体和非晶体,具体见下表题图丁中,以液面A为研究对象,由平衡条件得pB二p°+PghiS,所以P T=PA=PO+P gh在题图戊中,从开口端开始计算,右端为大气压po,同种液体同一水平面上的压强相同,所以b气柱的压强为p=po+Phg h-hi,而a气柱的压强为p=Pb-P gh=po+P gh-h-ho答案2a323甲Po-Pgh乙:prPgh丙:Po告Pgh p°sT Po+P gh,戊:p=po+P gh-h-h a23P2smgP尸Po+P gh-hi2图2[例6][活塞和汽缸封闭气体压强的计算]2021•湖北卷,14质量为m的薄壁导热柱形汽缸,内壁光滑,用横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体在下述所有过程中,汽缸不漏气且与活塞不脱离当汽缸如图甲竖直倒立静置时;缸内气体体积为%,温度为T已知重力加速度大小为g,大气压强为Poolo圮百dLL甲乙丙⑴将汽缸如图乙竖直悬挂,缸内气体温度仍为T求此时缸内气体体积Vb2O⑵如图丙所示,将汽缸水平放置,稳定后对汽缸缓慢加热,当缸内气体体积为V,时,求此时缸内气体的温度解析1题图甲状态下,对汽缸受力分析,如图1所示,则封闭气体的压强为P尸Po+詈,P]Sp°s叫图1当汽缸按题图乙方式悬挂时,对汽缸受力分析,如图2所示,则封闭气体的压强为P2二比-乌,对封闭气体由玻意耳定律得PM=P2v2,解得“未如2当汽缸按题图内的方式水平放置时,封闭气体的压强为3=P0,P答案1吧磔*2p S-mg poS+mg%0r方法点拨有关气体压强的计算可以转化为力学问题进行处理⑴确定研究对象:如活塞、汽缸、液柱等⑵受力分析:特别注意分析内、外气体的压力⑶用力学规律分析:根据平衡条件或牛顿第二定律列方程P1%P3匕由理想气体状态方程得TI T3PoS%7\解得T-3p S+mgV01考点三气体实验定律的应用[想一想]提炼核心⑴查理定律的推论:誓9⑵盖-吕萨克定律的推论胃4/]△T/_、根据题意,选出所研究的一定质量0;气体分别找出这部分气体状态发生变化£前后的P、K7数值或表达式,压强的确定是关键认清变化过程,正确选用物理规律选择实验定律列式求解,有时要讨论结果的合理性[悟一悟]典题例练[例7][理想气体状态方程及玻意耳定律的应用]如图所示,一粗细均匀的“山”形管竖直放置,A管上端封闭,B管上端与大气相通,C管内装有带柄的活塞,活塞下方直接与水银接触A管上方用水银封有长度L=10cm的空气柱,温度t.=27℃,B管水银面比A管中高出h=4cm己知大气压强po=76cmHg为了使A、B管中的水银面等高,可以用以下两种方法:、
(1)固定c管中的活塞,改变A管中气体的温度,使B管中的水银面等高,A求此时A管中气体的热力学温度L;⑵在温度不变的条件下,向上抽动活塞,使A、B管中的水银面等高,求活塞上移的距离△Lo(结果保留1位小数)解析
(1)设“山”形管的横截面积为S,对A部分气体,初态有Pi=Po+P gh=80cmllg,末态有Po-76cmHg,气柱长度为L=10cm,L=8cm,根据理想气体状态方程竽二竽,T1T2故有包丝二皿,解得丁2=228Ko72⑵由于温度不变,对A部分气体根据玻意耳定律可得pN尸pM,即有PILS=POL S,3解得L3*
10.53cm,所以C管中水银长度的增加量为△L=4cm+
0.53cm+
0.53cm^
5.1cm,即活塞上移的距离为
5.1cm答案
(1)228K
(2)
5.1cm[例8][盖-吕萨克定律及查理定律的应用]如图所示,两个球形容器容积之比为%V=1011,由一细管(容积忽略)相连,细管的水平部分封有一2段汞柱,两容器中盛有等量同种气体,并置于两个温度分别为7和丁2的热库内,已知「二300K,位于细管中央的汞柱静止⑴求另一个热库的温度T;2⑵若使两热库温度都升高T,汞柱是否发生移动请通过计算说明理由A解析
(1)两容器中盛有等量同种气体,当位于细管中央的汞柱平衡时,气体压强相等由盖-吕萨克定律生黑解得‘心330Ko7i2⑵假设汞柱不移动,当两热库温度都升高AT,对左容器,由查理定律有工二噢,]得△P尸竿,7+△/同理对右容器A P2=*,72因为TIT,ft△pi△p,22所以汞柱向右移动答案
(1)330K
(2)向右移动,理由见解析考点四气体状态变化的图像问题[想一想]提炼核心名称图像特点其他图像pA等1pV=CT(C为常量),即p、V之积越大p-V B一T温20V的等温线对应的温度越高,离u TT22匕线原点越远pp-p专,斜率k=CT,即斜率越大,对应的12V温度越高01T TiV2
(1)明确点、线的物理意义:求解气体状态变化的图像问题,应当明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态,它对应着三个状态参量;图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程⑵明确图像斜率的物理意义:在V-T图像(p-T图像)中,比较两个状态的压强(或体积)大小,可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小,其规律是斜率越大,压强(或体积)越小;斜率越小,压强(或体积)越大
(3)明确图像面积的物理意义:在p-V图像中,p-V图线与V轴所围面积表示气体对外界或外界对气体所做的功[悟一悟]典题例练[例9][气体的p-V图像问题](2023•浙江金华模拟)某容器中一定质量的理想气体,从状态A开始经状态B到达状态C,其p-V图像如图所示,A、B、C三个状态对应的温度分别是「、丁八二,用NA、NB、NC分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数,则(C)ANBNCANCNB解析:根据于c可知,P与V的乘积pV越大,温度T越高,故TBT=TC,AA.B错误;从A到C温度不变,体积增大,压强减小,则碰撞的频率减小,则N,\Nc;从A到B温度上升,体积增大,压强减小,则碰撞的频率减小,则N.M;从B到C,温度降低,体积增大,压强减小,可得NBN,则有NNBNC,C正确,D错C A误[例10][气体的V-T图像问题](2022•辽宁沈阳模拟)一定质量的理想气体从状态A开始,经历A-B-C-A后回到原状态,其V-T图像如图所示,下列说法正确的是(C)A.A-B过程中气体被压缩B.B-C过程每个气体分子的速率都增大C.A、B状态对应的气体压强之比为91D.B-C过程容器壁单位面积上的分子平均作用力变小解析由题图知,A-B过程中气体体积增大,故A错误;B-C过程温度升高,分子平均动能增大,但并不是每个气体分子的速率都增大,故B错误;根据空二”但,代入数据得,A、B状态对应的气体压强之比为TAy故c正确;B-C过程体积不变温度升高,分子平均动能增大,平PB1均速率增大,B-C过程容器壁单位面积上的分子平均作用力变大,故D错误[例11][由V-T图像确定p-T图像]图甲所示是一定质量的理想气p/xlO5Pa体由状态A经过状态B变为状态C的V-X及pa0T300400T/K01234T/xlO2KA甲乙⑴分析A到B过程中压强的变化情形,并根据图像提供的信息,计算图甲中TA的值⑵请在图乙坐标系中,作出由状态A经过状态B变为状态C的P-T图像,并在图线相应位置上标出字母A、
13、Co如果需要计算才能确定有关坐标值,请写出计算过程解析1由题图甲可以看出,A与B的连线的延长线过原点0,所以从A到B是等压变化,即PA=PBO根据盖「吕萨克定律可得小,TA TB所以TA二空二200KoVB2由题图甲可以看出,从B到C是一个等容变化,根据查理定律得PB-PC不不所以法二还二x105Pa400X
1.5x105T300B0123477X102K答案见解析训练学科素养限时巩固则可画出由状态A经B到C的P-T图像如图所示p./基xlO5础Pa题组夯基
1.(2022•山东泰安三模)固、液、气是物质存在的常见三种状态下列关于
1.
51.0固体和液体的说法正确的是(D)
0.5A.天然石英是晶体,熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃)也是晶体B.黄金可以做成各种不同造型的首饰,说明它有规则的几何外形,是单晶体C.液体跟固体比具有很强的流动性,是因为液体分子间存在相互作用的斥力D.玻璃管裂口放在火上烧熔,使尖端变圆,是利用了熔化的玻璃在表面张力作用下收缩的性质解析:天然水晶是晶体,熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃)是非晶体,故A错误;黄金以及其他金属都是多晶体,故B错误;液体相比固体具有流动性,是因为液体分子间的距离较大,分子间的引力更小,故C错误;玻璃管裂口放在火上烧熔,使尖端变圆,是熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小的缘故,故D正确
2.(2022•山东青岛二模)两根不同材质的细管甲、乙插入水中,管内形成的水面如图所示下列说法正确的是(A)晶体非晶项目单晶体多晶体体外形规则不规则不确熔点确定定物理性各向异性各向同性质组成晶体的物质微粒在空间中有规则地、周期性地微观结无规排列构则注意多晶体中每个小晶体间的排列无规则⑴液体的表面张力
①作用液体的表面张力使液体的表面具有收缠的趋势
②方向表面张力跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直
③大小:液体的温度越高,表面张力越小;液体中溶有杂质时,表面张力变小;液体的密度越大,表面张力越大⑵毛细现象浸润液体在细管中上ft的现象,以及不浸润液体在细管中上隆的现象1液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态液晶态既具有液体的流动性,又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质⑵分子取向排列的液晶具有光学各向异性A.若内径变小,乙管中水面会变低解析当不浸润液体与毛细管内壁接触时,引起液体附着层收缩,而表面张力也使液面收缩,从而使液面弯曲对液面起压低下降的作用,而且毛细管内径越小,压低下降的高度也越大,当液面弯曲下压的力与被压低的液柱的重力平衡时\管内液面不再下降,故A正确;甲管中表现为浸润,甲管中表面层内水分子间作用力表现为弘力,故C错误;乙管中表现为不浸润,乙管中表面层内水分子间作用力表现为弓I力,故D错误由C、D选项分析可知,乙管的材质更适合用来制作防水材料,故B错误
3.(2022•上海浦东新区模拟)如图,封有空气的玻璃瓶开口向下静置于恒温水中将其缓慢往下压了一小段距离,此过程中气体的质量保持不变不考虑气体分子间的相互作用,则能反映瓶内气体状态变化的图像是(C)0V0AP/1/_10V oc解析由题意可知气体经历等温变化,且压强增大,体积减小,根据玻意耳定律可知P与V的乘积不变,即p_v图像应为双曲线的一支,P J图像应为过原点的倾斜直线,故A、B、D错误,C正确
4.(多选)一定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为(BD)解析:理想气体经等温压缩,体积减小,单位体积内的分子数目增加,则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多,压强增大,但气体分子总数不变,每次碰撞器壁的平均冲力不变,故B、D正确,A、C错误
5.在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来其中主要原因是(D)C.白天气温升高,大气压强变大解析:瓶内气体只会有少量液化,为分析“主要原因”,可视其为质量一定且体积不变(这又是理想化思想的体现),根据查理定律,则瓶内气体因温度降低而压强减小,软木塞受到外界大气压的作用而不易拔出来
6.如图所示,在V_T图像中,1mol的理想气体由状态A经状态B、状态C、状态D再回到状态ABC、DA线段与横轴平行,BA、CD的延长线过原点则下列说法正确的是(C)vO TA.从D变化到A的过程,气体分子平均动能不变C.从B变化到C的过程,气体压强增大D.从C变化到D的过程,气体分子平均动能不变解析:从D变化到A的过程,气体温度降低,则分子平均动能减小,A错误;气体从A变化到B的过程气体体积变大,不属于等容过程,B错误;从B变化到C的过程,气体体积不变,温度升高,则根据半二C可知,气体压强增大,C正确;从C变化到D的过程,气体温度降低,则分子平均动能减小,D错误
7.(2022•重庆沙坪坝区模拟)某同学在实验室用DIS研究“在温度不变时.,一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如题图所示保持温度不变,封闭气体的压强P用气体压强传感器测量,体积V由注射器刻度读出某次实验中,采用20mL注射器,当气体体积压缩到12mL时,封闭气体压强最接近(C)C.168kPa D.195kPa解析气体进行等温变化,则根据玻意耳定律可知PM=PM,解得P0x105x20x10s Pa=167kPa,故选CA.60kPaV
1128.(2022•广东珠海模拟)暴雨季节,路面水井盖因排气孔堵塞可能会井盖移位而存在安全隐患如图所示,某次暴雨,水位以40mm/h的速度迅速上涨,质量为m=30kg的某井盖排气孔被堵塞且与地面不粘连,圆柱形竖直井内水面面积为S=
0.3水位与井盖之间的距离为h=
2.02m时开始计时,此时井内密封空气的压强恰好等于大气压强PoX105Pa,若空气视为理想气体,温度始终不变,g取10m/s2o⑴求密闭空气的压强为多大时井盖刚好被顶起;⑵求从图示位置起,历经多长时间水井盖会被顶起;⑶提出一个排除安全隐患的方案解析
(1)设密闭空气的压强为P时井盖刚好被顶起,则对井盖由平衡条件得pS=p()x
10、Pa
(2)设从图示位置起,水面上涨x后水井盖会被顶起,根据玻意耳定律得pohS=p(h-x)S,解得x=
0.02叫水井盖会被顶起所用的时间,x
0.02,unr h=
0.5hoV40X10-3⑶定期对排水井盖排气孔进行清理,防止井下堵塞,促进排水通畅,消除因积水带来的安全隐患X105Pa
20.5h3见解析.创新题组提能
9.(2023•广东广州模拟)(多选)关于液体表面张力,下列说法正确的有(BD)A.甲图中露珠呈球形,这是地球引力作用的结果B.乙图中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,产生表面张力C.丙图中水量可以停在水面上,是由于水的浮力作用解析:题图甲中露珠呈球形,这是液体表面张力作用的结果,A错误;题图乙中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,分子力表现为引力,从而产生表面张力,B正确;题图丙中水量可以停在水面上,是由于水的表面张力作用,C错误;题图丁中液体表面张力方向与液面平行,D正确
10.(2022•山东日照一模)(多选)一定质量的理想气体经历两个不同过程,分别由压强-体积(p_V)图上的两条曲线I和H表示,如图所示,曲线均为反比例函数曲线的一部分a、b为曲线I上的两点,气体在状态a和b的压强分别为口、口,温度分别为T八或c、d为曲线II下列关系式正确的是(上的两点,气体在状态c和d的压强分别为d、Pd,温度分别为T,、TdA.3B.女」T b3T c2c.金D.GPd2pb2解析:因为曲线都为反比例函数,根据理想气体的状态方程,可知曲线I和H皆为等温变化曲线,A错误;a、c两点压强相等,根据盖一吕萨克定律等13正确;a点的压强和c点相同,而c、d两点在等温变化及2Vo2曲线n中,根据玻意耳定律有包二在二署=|,c正确;b、d两点体积一样,Pd Pd2%2根据查理定律有D错误Pb TbTa
111.一定质量的理想气体,在压强不变的情况下,温度由5c升高到10C,体积的增量为△%;温度由10°C升高到15°C,体积的增量为△V2,则(A)i=A Vi AV221AV2解析:由盖・吕萨克定律AM可得卷写,即△V#W,所以AV尸名片,V2分别是气体在5c和10℃时的体积),而住二焉,所283278283以尸AV2,A正确
12.(2021•湖南卷,15)小赞同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置,如图所示导热汽缸开口向上并固定在桌面上,用质量m尸600g、截面积S=20cn的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦一轻质直杆中心置于固定支点A上,左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞,右端用相同细绳竖直悬挂一个质量叱二1200g的铁块,并将铁块放置到电子天平上当电子天平示数为
600.0g时,测得环境温度TEOO Ko设外界大气压强p X0105Pa,重力加速度g取10m/s2o⑴当电子天平示数为
400.0g时,环境温度丁2为多少2该装置可测量的最高环境温度窘为多少?解析D整个系统处于平衡状态,汽缸内的气体发生等容变化,当电子天平的示数为
600.0g时,细绳对铁块的拉力大小2g-6N,根据牛顿第三定律可知右端细绳对轻杆的拉力大小为R,对轻杆根据平衡条件可得左端细绳对轻杆的拉力大小也为F.,根据牛顿第三定律可知左端细绳对活塞向上的拉力大小为Fb对活塞根据平衡条件有F+p S=poS+m g,111解得Pl=Po,当电子天平的示数为
400.0g时,右端细绳对铁块的拉力大小F=m g-4N,同22理,对活塞有F+p S=poS+m,22lg解得P2X105Pa,由查理定律得金中,解得‘12=297KoT1T2⑵分析可知,气体的温度越高绳的张力越小,当绳中的张力为零时,系统的温度最高,此时对活塞有p3s=poS+mg解得p X105Pa,由查理定律得§=4,371max解得最高温度T=309Komas答案1297K2309K[做•做]情境自测⑴单晶体的所有物理性质都是各向异性的(X)⑵金刚石具有确定的熔点,石墨没有确定的熔点(X)⑶船浮于水面上是由于液体的表面张力(X)⑷液晶分子的空间排列是稳定的,具有各向异性(X)⑸一定质量的气体的等温线上的两点的压强P和V的乘积相等(V)
2.(2022•天津南开区模拟)关于固体、液体的性质,下列说法正确的是(B)A.单晶体有确定的熔点,多晶体没有确定的熔点C.玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,其尖端变钝,这是由于液体重力的作用D.唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”句,诗中荷叶和露水表现为浸润解析:单晶体和多晶体都有确定的熔点,故A错误;彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异性的特点,故B正确;玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,其尖端变钝,这是由于液体表面张力的作用,故C错误;唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”句,诗中荷叶和露水表现为不浸润,故D错误
3.中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史,其方法是以罐为工具,将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上,造成局部瘀血,达到一定的治疗效果在刚开始的很短时间内,火罐“吸”在皮肤上的主要原因是(C)A.火罐内的气体温度不变,体积减小,压强增大B.火罐内的气体压强不变,温度降低,体积减小C.火罐内的气体体积不变,温度降低,压强减小D.火罐内的气体体积不变,温度降低,压强增大解析:在刚开始的很短时间内,火罐内部气体体积不变,由于火罐导热性良好,所以火罐内气体温度迅速降低,根据pV=CT可知,气体压强减小,火罐在外界大气压的作用下“吸”在皮肤上K―溶—―提升关键能力考点一固体与液体的性质[想一想]提炼核心⑴单晶体具有各向异性,但不是在各种物理性质上都表现出各向异性⑵只要是具有各向异性的物体必定是晶体,且是单晶体⑶只要是具有确定熔点的物体必定是晶体,反之,必是非晶体形表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大,分子间的相互作用力表现为引力成原因表面层分子间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面好像表面一层绷紧的弹性薄膜,分子势能大于液体内部的分子势能特性方和液面相切,垂直于液面上的各条分界线向效表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小,而果在体积相同的条件下,球形的表面积最小[议一议]深化思维一细玻璃管分别竖直插入水和水银中,下列图中符合实际情况的有哪U7水水银-『水银甲乙丙丁提示:水对玻璃是浸润的,甲图符合实际情况;水银对玻璃是不浸润的,丙图符合实际情况[悟一悟]典题例练[例1][晶体与非晶体的比较](2020•江苏卷,13)(多选)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史,它是一种非晶体下列关于玻璃的说法正确的有(AC)解析:玻璃是非晶体,没有固定的熔点,也没有规则的几何形状,具有各向同性的特点,其分子在空间上的排列也是杂乱无章的,故A、C正确,B、D错误[例2][液晶的特点]关于液晶,下列说法中正确的是(D)B.电子手表中的液晶在外加电压的影响下,能够发光D.笔记本电脑的彩色显示器,是因为在液晶中掺入了少量多色性染料,液晶中电场强度不同时,它对不同色光的吸收强度不一样,所以显示出各种颜色解析:液晶并不是液体和晶体的混合物,而是一种特殊的物质,故A错误;当液晶加上电压时排列变得有秩序,使光线容易通过,没有外加电压时排列混乱,阻止光线通过,所以液晶的光学性质随外加电压的变化而变化,液晶并不发光,故B错误;不是所有的物质都有液晶态,故C错误;笔记本电脑的彩色显示器,是因为在液晶中掺入了少量多色性染料,液晶中电场强度不同时,它对不同色光的吸收强度不一样,所以显示出各种颜色,故D正确[例3][对液体性质的理解]下列说法正确的是(C)A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面上这是针与水分子间存在斥力的缘故B.在处于失重状态的宇宙飞船中,一大滴水银会成球状,是因为液体内分子间有相互吸引力C.将玻璃管的裂口放在火上烧,它的尖端就变圆,是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小D.漂浮在热菜汤表面上的油滴,从上面观察是圆形的,是因为油滴液体呈各向同性解析:题述现象都是表面张力的原因,C正确考点二气体压强的计算及微观解释[想一想]提炼核心⑴活塞模型如图所示是最常见的封闭气体的两种方式求气体压强的基本方法:先对活塞进行受力分析,然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程图甲中活塞的质量为叫活塞横截面积为S,外界大气压强为poo由于活塞处于平衡状态,所以PoS+mg=pS,则气体的压强为p=p°+詈图乙中的液柱也可以看成“活塞”,由于液柱处于平衡状态,所以pS+mg=p S,0则气体压强为p=p-^=Po-P液gho⑵连通器模型如图所示,U形管竖直放置同一液体中的相同高度处压强一定相等,所以气体B和A的压强关系可由图中虚线联系起来则有PB+P gh=p,而PA=Po+2AP ghi,所以气体B的压强为p=Po+P gh-hoB2⑴产生原因由于气体分子无规则的热运动,大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力2决定因素一定质量的某种理想气体
①宏观上:决定于气体的温度和体积
②微观上:决定于分子的平均动能和分子的数密程度[悟一悟]典题例练[例4][气体压强的产生原因及微观解释]对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是C A.若气体的温度不断升高,其压强也一定不断增大B.在完全失重的状态下,气体的压强为零C.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变D.当分子热运动变剧烈时,压强一定增大解析:若气体的温度不断升高,气体分子的平均动能增大,但不知道气体分子的数密度如何变化,故压强不一定增大,A错误;气体的压强是由大量气体分子对容器壁的频繁碰撞产生的,即使在完全失重的状态下,只要容器密闭,气体分子仍然会不停地频繁碰撞器壁,B错误;若气体的压强和体积都不变,说明气体分子的平均动能不变,可知其温度不变,而理想气体的内能仅仅与温度有关,所以其内能也一定不变,C正确;当分子热运动变剧烈时,分子数密度可能减小,故气体压强也可能减小或者不变,D错误[例5][液柱封闭气体压强的计算]若已知大气压强为p,在下图中各装置均处于静止状态,图中液体密度均为P,求被封闭气体的压强解析:在题图中中,以高为h的液柱为研究对象,由平衡条件知p S=-AP ghS+poS,所以p甲=p.Epo-p gh;在题图乙中,以B液面为研究对象,由平衡条件有PAS+P ghS=p S,得p z.=p=p-P gh;在题图丙中,仍以B液面为研0A0究对象,有p S+ghSsin60°=p°S,所以p丙二=Po-fp gh;在PA。
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