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人教版 (2019)选择性必修 第三册3 气体的等压变化和等容变化背景图课件ppt
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这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册3 气体的等压变化和等容变化背景图课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了理想气体，零下几十摄氏度，大气压的几倍，本身的大小，相互作用力，动能损失，理想气体的状态方程，热力学温度T，答案－5℃，答案900K等内容，欢迎下载使用。
1.了解理想气体的模型，并知道实际气体看成理想气体的条件。2.掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并能应用方程解决实际问题(重难点)。3.能用气体分子动理论解释三个气体实验定律(重点)。
二、理想气体的状态方程
三、气体实验定律的微观解释
1.理想气体：在 温度、 压强下都遵从气体实验定律的气体。2.理想气体与实际气体实际气体在温度不低于 、压强不超过 时，可以当成理想气体来处理。3.从微观的角度看，理想气体的特点(1)气体分子 与分子间距离相比忽略不计。(2)气体分子间的 忽略不计。(3)气体分子与器壁碰撞的 忽略不计。4.理想气体是对实际气体的一种科学抽象，是一种理想化模型，实际并不存在。
一定质量的理想气体的内能与什么因素有关？
答案 由于理想气体分子间的相互作用力忽略不计，因此不考虑分子势能，所以一定质量的理想气体的内能只与温度有关。
下列对理想气体的理解，正确的有A.在常温常压下能严格遵守气体实验定律的气体B.只要气体压强不是很高就可视为理想气体C.一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D.在任何温度、任何压强下，理想气体都遵从气体实验定律
理想气体是一种理想模型，温度不太低、压强不太大的实际气体可视为理想气体；理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律，选项D正确，选项A、B错误；一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关，与体积无关，选项C错误。
如图所示，一定质量的某种理想气体从状态A到B经历了一个等温过程，又从状态B到C经历了一个等容过程，请推导状态A的三个参量pA、VA、TA和状态C的三个参量pC、VC、TC之间的关系。
答案 从A→B为等温变化过程，根据玻意耳定律可得pAVA＝pBVB①
由题意可知：TA＝TB ③VB＝VC ④
1.内容：一定 的某种理想气体，在从某一状态(p1、V1、T1)变化到另一状态(p2、V2、T2)时，压强p跟体积V的乘积与 的比值保持不变。
公式中常量C仅由气体的 和 决定，与状态参量(p、V、T)无关。
3.成立条件：一定 的理想气体。4.理想气体状态方程与气体实验定律的关系
关于气体的状态变化，下列说法正确的是A.一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时，其 体积增大为原来的2倍B.任何气体由状态1变化到状态2时，一定满足方程C.一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，则气体可能压强减半，热 力学温度加倍D.一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍，则气体可能体积加倍，热 力学温度减半
一定质量的理想气体压强不变，体积与热力学温度成正比，温度由100 ℃上升到200 ℃时，体积增大为原来的1.27倍，故A错误；理想气体状态方程成立的条件为气体可看作理想气体且质量不变，故B错误；由理想气体状态方程 ＝C可知，C正确，D错误。
内径均匀的L形直角细玻璃管，一端封闭，一端开口竖直向上，用水银柱将一定质量的空气封存在封闭端内，空气柱长4 cm，水银柱高58 cm，进入封闭端长2 cm，如图所示，温度是87 ℃，大气压强为75 cmHg，求：(1)在如图所示位置空气柱的压强p1；
答案 133 cmHg
根据题意，由题图可知，封闭气体的压强为p1＝p0＋ph＝(75＋58) cmHg＝133 cmHg
(2)在如图所示位置，要使空气柱的长度变为3 cm，温度降低到多少摄氏度？
根据题意，设玻璃管的横截面积为S，温度降低到t，对空气柱，初态有p1＝133 cmHg，V1＝4S (cm3)，T1＝(273＋87) K＝360 K末态有p2＝p0＋ph′＝(75＋57) cmHg＝132 cmHg，V2＝3S (cm3)，T2＝(273＋t) K
代入数据解得t≈－5 ℃。
如图所示，一汽缸倒置悬挂，汽缸的横截面积S＝10 cm2，高度为H＝16 cm，汽缸壁的厚度忽略不计，活塞质量为m＝2 kg，厚度忽略不计，其中密封一定质量的理想气体，汽缸与活塞之间用一轻弹簧连接，弹簧的劲度系数k＝5 N/cm。已知汽缸和活塞由绝热材料制成，密封性良好，汽缸内壁光滑，弹簧始终处于弹性限度内。外界大气压强p0＝1.0×105 Pa，
重力加速度g取10 m/s2。开始时气体的温度为27 ℃，弹簧处于原长，活塞处于汽缸的中间位置。求：(1)开始时汽缸内密封气体的压强；
答案 8.0×104 Pa
开始时，对活塞，根据平衡条件p1S＋mg＝p0S，解得p1＝8.0×104 Pa
(2)对汽缸内气体缓慢加热，使活塞与汽缸口平齐，此时汽缸内密封气体的温度。
活塞与汽缸口平齐时，对活塞
解得p2＝1.2×105 Pa
根据题意T1＝300 K，V2＝2V1，解得T2＝900 K。
应用理想气体状态方程解题的一般步骤(1)明确研究对象，即一定质量的理想气体；(2)确定气体在初、末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)由理想气体状态方程列式求解；(4)必要时讨论结果的合理性。
气体实验定律的微观解释
气体实验定律中温度、体积、压强在微观上分别与什么物理量相关？
答案 在微观上，气体的温度决定气体分子的平均动能，体积决定分子的数密度，而分子的平均动能和分子数密度决定气体的压强。
1.玻意耳定律的微观解释一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能 。体积减小时，分子的数密度 ，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就 ，气体的压强就 。2.盖－吕萨克定律的微观解释一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能 ，只有气体的体积同时 ，使分子的数密度 ，才能保持压强不变。
3.查理定律的微观解释一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度 ，温度升高时，分子的平均动能 ，气体的压强 。
(2023·江苏卷)如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中A.气体分子的数密度增大B.气体分子的平均动能增大C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小
则从A到B为等容变化，即从A到B气体体积不变，则气体分子的数密度不变，选项A错误；
从A到B气体的温度升高，则气体分子的平均动能变大，则选项B正确；从A到B气体的压强变大，气体分子的平均速率变大，则单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力变大，选项C错误；气体分子的数密度不变，从A到B气体分子的平均速率变大，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数变大，选项D错误。
对于气体实验定律的阐释，注意从两个途径分析：一是从宏观角度分析，三个参量遵循理想气体状态方程；二是从微观角度分析。
考点一 理想气体及理想气体状态方程的理解1.关于理想气体的理解，下列说法不正确的是A.理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在B.理想气体的存在是一种人为规定，它是一种严格遵守气体实验定律的 气体C.一定质量的理想气体，分子平均动能增大，其温度一定升高D.氦气是液化温度最低的气体，任何情况下均可当作理想气体
理想气体是从实际气体中忽略次要因素，抽象出来的一种理想模型；严格遵从气体实验定律的气体是理想气体，实际中只要气体的压强不太大，温度不太低，都可以近似看成理想气体，A、B正确；温度是分子平均动能的标志，一定质量的理想气体忽略了分子势能，所以它的内能增大，分子平均动能增大，则温度一定升高，C正确；只有当压强不太大，温度不太低时，才可以将氦气当作理想气体，D错误。
2.一定质量的理想气体，压强保持不变，下列过程可以实现的是A.温度升高，体积增大 B.温度升高，体积减小C.温度不变，体积增大 D.温度不变，体积减小
考点二 理想气体状态方程的应用3.如图所示为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定质量的空气(可看作理想气体)。若玻璃管中水柱上升，则原因可能是外界大气A.温度降低，压强增大B.温度升高，压强不变C.温度升高，压强减小D.温度不变，压强减小
由题意可知，封闭空气体积随水柱的上升而减小，根据理想气体状态方程 ＝C，若温度降低，体积减小，则压强可能增大、不变或减小，A正确；
若温度升高，体积减小，则压强一定增大，B、C错误；若温度不变，体积减小，则压强一定增大，D错误。
4.一定质量的理想气体，经历了如图所示的状态变化过程，则此三个状态的温度之比是A.1∶3∶5 B.3∶6∶5C.3∶2∶1 D.5∶6∶3
5.(2022·苏州市高二期末)如图所示，一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中，活塞与容器间光滑接触，在图中三种稳定状态下的温度分别为T1、T2、T3，体积分别为V1、V2、V3且V1T2>T3 D.T1
Mg＋p0S＝p1S，p0S＋Mg＝p2S，p0S＋Mg＋mg＝p3S，可以得出p1＝p2
以气泡内的气体为研究对象，
T1＝(273＋7) K＝280 K
T2＝(273＋27) K＝300 K，
代入数据解得h≈65 m，故A正确，B、C、D错误。
考点三 气体实验定律的微观解释7.对一定质量的理想气体，下列说法正确的是A.体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B.温度不变，压强减小时，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多C.压强不变，温度降低时，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少D.温度升高，压强和体积可能都不变
理想气体的质量一定，分子的总数是一定的，体积不变，分子的数密度不变，故要使压强增大，分子的平均动能一定增大，A正确；当温度不变时，分子的平均动能不变，要使压强减小，则分子的数密度一定减小，即单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少，B错误；当温度降低时，分子的平均动能减小，要保证压强不变，则分子的数密度一定增大，单位时间内撞击单位面积器壁的气体分子数增多，C错误；温度升高，压强和体积至少有一个要发生变化，不可能都不变，D错误。
8.如图所示，表示一定质量的气体的状态由A→B→C→A的图像，其中AB的反向延长线通过坐标原点，BC和AC分别与T轴和V轴平行。则下列说法正确的是A.A→B过程气体压强增加B.B→C过程气体压强不变C.C→A过程气体单位体积内的分子数减少D.A→B过程气体分子平均动能增大
过各点的等压线如图所示，从状态A到状态B，在同一条过原点的倾斜直线上，所以A→B过程气体压强不变，A错误；
从状态B到状态C，图线上的点与原点连线的斜率变大，则压强变小，B错误；从状态C到状态A，温度不变，体积减小，则单位体积内的分子数增多，C错误；从状态A到状态B，温度升高，则气体分子平均动能增大，D正确。
9.如图所示为一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，当在活塞下方注入一定质量的理想气体后，温度为T时，气柱高为h，则温度为T′时，气柱高为(活塞与圆筒间摩擦不计且始终接触，弹簧始终处于弹性限度内)
设弹簧的劲度系数为k，当气柱高为h时，弹簧弹力F＝
10.(2022·江苏省金陵中学高二月考)一定质量的理想气体状态变化过程中，其压强p与摄氏温度t的变化规律如图中直线ab所示(直线ab延长线通过坐标原点)，根据图像可以判定a、b两点的体积大小A.Va＝Vb B.Va>VbC.Va
对一定质量的理想气体， 为定值，由p－V图像可知，2p1·V1＝p1·2V1>p1·V1，所以T1＝T3>T2。状态1与状态2气体体积相同，单位体积内分子数相同，但状态1下的气体分子平均动能更大，在单位时间
内撞击器壁单位面积的平均次数更多，即N1>N2；状态2与状态3气体压强相同，状态3下的气体分子平均动能更大，在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数较少，即N2>N3。
12.(2022·南通市高二期末)如图甲所示，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H＝16 cm的U形管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高h0＝4 cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l＝10 cm。管底水平段的体积可忽略，环境温度T1＝280 K，大气压强p0＝76 cmHg。
(1)若从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙)，恰好使水银柱下端到达右管底部，求此时水银柱的高度h1；
设管的横截面积为S，气体等温变化，有(p0＋ph0)(2H－h0－l)S＝pHS，解得p＝90 cmHg，又有p0＋ph1＝p，解得h1＝14 cm
(2)若缓慢将U形管倒置，再对密封气体缓慢加热，直至水银柱下表面恰与右管口平齐，如图乙所示，求此时密封气体的温度T2。
根据题意可知，气体的初态p1＝p0＋ph0＝80 cmHg，V1＝(2H－h0－l)S＝18S，T1＝280 K气体的末态p2＝p0－ph0＝72 cmHg，V2＝(2H－h0)S＝28S
13.(2023·苏州市高二期中)导热性能良好的汽缸内壁顶部有一固定卡环，汽缸内壁光滑，卡环到汽缸底部高度24 cm。一个质量为1 kg的活塞将汽缸内气体封闭，活塞与汽缸内壁气密性好，静止时，活塞到汽缸底部高度18 cm。已知大气压强为1×105 Pa，环境温度为300 K，当环境温度升高时，活塞向上移动。重力加速度取10m/s2，活塞的截面积为5 cm2，不计活塞的厚度。求：(1)活塞刚好与卡环接触时环境的温度；
设活塞刚好与卡环接触时环境的温度为T2，气体发生等压变化，
(2)当环境温度为450 K时，卡环对活塞的作用力大小。
刚开始时，设气体压强为p1，对活塞受力分析有p1S＝p0S＋mg
当环境温度为450 K时，设气体压强为p3，
设卡环对活塞作用力大小为F，则有p3S＝p0S＋mg＋F解得F＝7.5 N。
1.了解理想气体的模型，并知道实际气体看成理想气体的条件。2.掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并能应用方程解决实际问题(重难点)。3.能用气体分子动理论解释三个气体实验定律(重点)。
二、理想气体的状态方程
三、气体实验定律的微观解释
1.理想气体：在 温度、 压强下都遵从气体实验定律的气体。2.理想气体与实际气体实际气体在温度不低于 、压强不超过 时，可以当成理想气体来处理。3.从微观的角度看，理想气体的特点(1)气体分子 与分子间距离相比忽略不计。(2)气体分子间的 忽略不计。(3)气体分子与器壁碰撞的 忽略不计。4.理想气体是对实际气体的一种科学抽象，是一种理想化模型，实际并不存在。
一定质量的理想气体的内能与什么因素有关？
答案 由于理想气体分子间的相互作用力忽略不计，因此不考虑分子势能，所以一定质量的理想气体的内能只与温度有关。
下列对理想气体的理解，正确的有A.在常温常压下能严格遵守气体实验定律的气体B.只要气体压强不是很高就可视为理想气体C.一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D.在任何温度、任何压强下，理想气体都遵从气体实验定律
理想气体是一种理想模型，温度不太低、压强不太大的实际气体可视为理想气体；理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律，选项D正确，选项A、B错误；一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关，与体积无关，选项C错误。
如图所示，一定质量的某种理想气体从状态A到B经历了一个等温过程，又从状态B到C经历了一个等容过程，请推导状态A的三个参量pA、VA、TA和状态C的三个参量pC、VC、TC之间的关系。
答案 从A→B为等温变化过程，根据玻意耳定律可得pAVA＝pBVB①
由题意可知：TA＝TB ③VB＝VC ④
1.内容：一定 的某种理想气体，在从某一状态(p1、V1、T1)变化到另一状态(p2、V2、T2)时，压强p跟体积V的乘积与 的比值保持不变。
公式中常量C仅由气体的 和 决定，与状态参量(p、V、T)无关。
3.成立条件：一定 的理想气体。4.理想气体状态方程与气体实验定律的关系
关于气体的状态变化，下列说法正确的是A.一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时，其 体积增大为原来的2倍B.任何气体由状态1变化到状态2时，一定满足方程C.一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，则气体可能压强减半，热 力学温度加倍D.一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍，则气体可能体积加倍，热 力学温度减半
一定质量的理想气体压强不变，体积与热力学温度成正比，温度由100 ℃上升到200 ℃时，体积增大为原来的1.27倍，故A错误；理想气体状态方程成立的条件为气体可看作理想气体且质量不变，故B错误；由理想气体状态方程 ＝C可知，C正确，D错误。
内径均匀的L形直角细玻璃管，一端封闭，一端开口竖直向上，用水银柱将一定质量的空气封存在封闭端内，空气柱长4 cm，水银柱高58 cm，进入封闭端长2 cm，如图所示，温度是87 ℃，大气压强为75 cmHg，求：(1)在如图所示位置空气柱的压强p1；
答案 133 cmHg
根据题意，由题图可知，封闭气体的压强为p1＝p0＋ph＝(75＋58) cmHg＝133 cmHg
(2)在如图所示位置，要使空气柱的长度变为3 cm，温度降低到多少摄氏度？
根据题意，设玻璃管的横截面积为S，温度降低到t，对空气柱，初态有p1＝133 cmHg，V1＝4S (cm3)，T1＝(273＋87) K＝360 K末态有p2＝p0＋ph′＝(75＋57) cmHg＝132 cmHg，V2＝3S (cm3)，T2＝(273＋t) K
代入数据解得t≈－5 ℃。
如图所示，一汽缸倒置悬挂，汽缸的横截面积S＝10 cm2，高度为H＝16 cm，汽缸壁的厚度忽略不计，活塞质量为m＝2 kg，厚度忽略不计，其中密封一定质量的理想气体，汽缸与活塞之间用一轻弹簧连接，弹簧的劲度系数k＝5 N/cm。已知汽缸和活塞由绝热材料制成，密封性良好，汽缸内壁光滑，弹簧始终处于弹性限度内。外界大气压强p0＝1.0×105 Pa，
重力加速度g取10 m/s2。开始时气体的温度为27 ℃，弹簧处于原长，活塞处于汽缸的中间位置。求：(1)开始时汽缸内密封气体的压强；
答案 8.0×104 Pa
开始时，对活塞，根据平衡条件p1S＋mg＝p0S，解得p1＝8.0×104 Pa
(2)对汽缸内气体缓慢加热，使活塞与汽缸口平齐，此时汽缸内密封气体的温度。
活塞与汽缸口平齐时，对活塞
解得p2＝1.2×105 Pa
根据题意T1＝300 K，V2＝2V1，解得T2＝900 K。
应用理想气体状态方程解题的一般步骤(1)明确研究对象，即一定质量的理想气体；(2)确定气体在初、末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)由理想气体状态方程列式求解；(4)必要时讨论结果的合理性。
气体实验定律的微观解释
气体实验定律中温度、体积、压强在微观上分别与什么物理量相关？
答案 在微观上，气体的温度决定气体分子的平均动能，体积决定分子的数密度，而分子的平均动能和分子数密度决定气体的压强。
1.玻意耳定律的微观解释一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能 。体积减小时，分子的数密度 ，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就 ，气体的压强就 。2.盖－吕萨克定律的微观解释一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能 ，只有气体的体积同时 ，使分子的数密度 ，才能保持压强不变。
3.查理定律的微观解释一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度 ，温度升高时，分子的平均动能 ，气体的压强 。
(2023·江苏卷)如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中A.气体分子的数密度增大B.气体分子的平均动能增大C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小
则从A到B为等容变化，即从A到B气体体积不变，则气体分子的数密度不变，选项A错误；
从A到B气体的温度升高，则气体分子的平均动能变大，则选项B正确；从A到B气体的压强变大，气体分子的平均速率变大，则单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力变大，选项C错误；气体分子的数密度不变，从A到B气体分子的平均速率变大，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数变大，选项D错误。
对于气体实验定律的阐释，注意从两个途径分析：一是从宏观角度分析，三个参量遵循理想气体状态方程；二是从微观角度分析。
考点一 理想气体及理想气体状态方程的理解1.关于理想气体的理解，下列说法不正确的是A.理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在B.理想气体的存在是一种人为规定，它是一种严格遵守气体实验定律的 气体C.一定质量的理想气体，分子平均动能增大，其温度一定升高D.氦气是液化温度最低的气体，任何情况下均可当作理想气体
理想气体是从实际气体中忽略次要因素，抽象出来的一种理想模型；严格遵从气体实验定律的气体是理想气体，实际中只要气体的压强不太大，温度不太低，都可以近似看成理想气体，A、B正确；温度是分子平均动能的标志，一定质量的理想气体忽略了分子势能，所以它的内能增大，分子平均动能增大，则温度一定升高，C正确；只有当压强不太大，温度不太低时，才可以将氦气当作理想气体，D错误。
2.一定质量的理想气体，压强保持不变，下列过程可以实现的是A.温度升高，体积增大 B.温度升高，体积减小C.温度不变，体积增大 D.温度不变，体积减小
考点二 理想气体状态方程的应用3.如图所示为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定质量的空气(可看作理想气体)。若玻璃管中水柱上升，则原因可能是外界大气A.温度降低，压强增大B.温度升高，压强不变C.温度升高，压强减小D.温度不变，压强减小
由题意可知，封闭空气体积随水柱的上升而减小，根据理想气体状态方程 ＝C，若温度降低，体积减小，则压强可能增大、不变或减小，A正确；
若温度升高，体积减小，则压强一定增大，B、C错误；若温度不变，体积减小，则压强一定增大，D错误。
4.一定质量的理想气体，经历了如图所示的状态变化过程，则此三个状态的温度之比是A.1∶3∶5 B.3∶6∶5C.3∶2∶1 D.5∶6∶3
5.(2022·苏州市高二期末)如图所示，一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中，活塞与容器间光滑接触，在图中三种稳定状态下的温度分别为T1、T2、T3，体积分别为V1、V2、V3且V1
Mg＋p0S＝p1S，p0S＋Mg＝p2S，p0S＋Mg＋mg＝p3S，可以得出p1＝p2
以气泡内的气体为研究对象，
T1＝(273＋7) K＝280 K
T2＝(273＋27) K＝300 K，
代入数据解得h≈65 m，故A正确，B、C、D错误。
考点三 气体实验定律的微观解释7.对一定质量的理想气体，下列说法正确的是A.体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B.温度不变，压强减小时，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多C.压强不变，温度降低时，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少D.温度升高，压强和体积可能都不变
理想气体的质量一定，分子的总数是一定的，体积不变，分子的数密度不变，故要使压强增大，分子的平均动能一定增大，A正确；当温度不变时，分子的平均动能不变，要使压强减小，则分子的数密度一定减小，即单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少，B错误；当温度降低时，分子的平均动能减小，要保证压强不变，则分子的数密度一定增大，单位时间内撞击单位面积器壁的气体分子数增多，C错误；温度升高，压强和体积至少有一个要发生变化，不可能都不变，D错误。
8.如图所示，表示一定质量的气体的状态由A→B→C→A的图像，其中AB的反向延长线通过坐标原点，BC和AC分别与T轴和V轴平行。则下列说法正确的是A.A→B过程气体压强增加B.B→C过程气体压强不变C.C→A过程气体单位体积内的分子数减少D.A→B过程气体分子平均动能增大
过各点的等压线如图所示，从状态A到状态B，在同一条过原点的倾斜直线上，所以A→B过程气体压强不变，A错误；
从状态B到状态C，图线上的点与原点连线的斜率变大，则压强变小，B错误；从状态C到状态A，温度不变，体积减小，则单位体积内的分子数增多，C错误；从状态A到状态B，温度升高，则气体分子平均动能增大，D正确。
9.如图所示为一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，当在活塞下方注入一定质量的理想气体后，温度为T时，气柱高为h，则温度为T′时，气柱高为(活塞与圆筒间摩擦不计且始终接触，弹簧始终处于弹性限度内)
设弹簧的劲度系数为k，当气柱高为h时，弹簧弹力F＝
10.(2022·江苏省金陵中学高二月考)一定质量的理想气体状态变化过程中，其压强p与摄氏温度t的变化规律如图中直线ab所示(直线ab延长线通过坐标原点)，根据图像可以判定a、b两点的体积大小A.Va＝Vb B.Va>VbC.Va
对一定质量的理想气体， 为定值，由p－V图像可知，2p1·V1＝p1·2V1>p1·V1，所以T1＝T3>T2。状态1与状态2气体体积相同，单位体积内分子数相同，但状态1下的气体分子平均动能更大，在单位时间
内撞击器壁单位面积的平均次数更多，即N1>N2；状态2与状态3气体压强相同，状态3下的气体分子平均动能更大，在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数较少，即N2>N3。
12.(2022·南通市高二期末)如图甲所示，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H＝16 cm的U形管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高h0＝4 cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l＝10 cm。管底水平段的体积可忽略，环境温度T1＝280 K，大气压强p0＝76 cmHg。
(1)若从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙)，恰好使水银柱下端到达右管底部，求此时水银柱的高度h1；
设管的横截面积为S，气体等温变化，有(p0＋ph0)(2H－h0－l)S＝pHS，解得p＝90 cmHg，又有p0＋ph1＝p，解得h1＝14 cm
(2)若缓慢将U形管倒置，再对密封气体缓慢加热，直至水银柱下表面恰与右管口平齐，如图乙所示，求此时密封气体的温度T2。
根据题意可知，气体的初态p1＝p0＋ph0＝80 cmHg，V1＝(2H－h0－l)S＝18S，T1＝280 K气体的末态p2＝p0－ph0＝72 cmHg，V2＝(2H－h0)S＝28S
13.(2023·苏州市高二期中)导热性能良好的汽缸内壁顶部有一固定卡环，汽缸内壁光滑，卡环到汽缸底部高度24 cm。一个质量为1 kg的活塞将汽缸内气体封闭，活塞与汽缸内壁气密性好，静止时，活塞到汽缸底部高度18 cm。已知大气压强为1×105 Pa，环境温度为300 K，当环境温度升高时，活塞向上移动。重力加速度取10m/s2，活塞的截面积为5 cm2，不计活塞的厚度。求：(1)活塞刚好与卡环接触时环境的温度；
设活塞刚好与卡环接触时环境的温度为T2，气体发生等压变化，
(2)当环境温度为450 K时，卡环对活塞的作用力大小。
刚开始时，设气体压强为p1，对活塞受力分析有p1S＝p0S＋mg
当环境温度为450 K时，设气体压强为p3，
设卡环对活塞作用力大小为F，则有p3S＝p0S＋mg＋F解得F＝7.5 N。
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