例2 (2014·新课标Ⅱ·33)(1)下列说法正确的是________．(填正确答案标号) A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果

C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故

E．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果

(2)如图2所示，两气缸A、B粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热，两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气．当大气压为p0、外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a离气缸顶的距离1

是气缸高度的，活塞b在气缸正中间．

4

图2

(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；

1

(ⅱ)继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强．

16解析 (1)悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动，选项A错误；空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，选项B正确；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，选项C正确；高原地区水的沸点较低，是由于高原地区气压低，故水的沸点也较低，选项D错误；干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是由于湿泡外纱布中的水蒸发吸收热量，从而温度会降低的缘故，选项E正确．

(2)(ⅰ)活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞a、b下方的氮气经历等压变化，设气缸A的容积为V0，A、B两气缸内氮气初态的体积为V1，温度为T1，末态体积为V2，温度为T2，V031V07

按题意，气缸B的容积为，由题给数据及盖—吕萨克定律有：V1＝V0＋×＝V0①

442483V0

V2＝V0＋＝V0②

44V1V2＝③ T1T2

由①②③式及所给的数据可得：T2＝320 K④

(ⅱ)活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升的距离是1

气缸高度的时，活塞a上方的氧气经历等温变化，设氧气初态的体积为V1′，压强为p1′，

16末态体积为V2′，压强为p2′，由所给数据及玻意耳定律可得 13

V1′＝V0，p1′＝p0，V2′＝V0⑤

416p1′V1′＝p2′V2′⑥ 4由⑤⑥式可得：p2′＝p0

3

4

答案 (1)BCE (2)(ⅰ)320 K (ⅱ)p0

3

以题说法 应用气体实验定律的三个重点环节：

(1)正确选择研究对象：对于变质量问题要保证研究质量不变的部分；对于多部分气体问题，要各部分独立研究，各部分之间一般通过压强找联系．

(2)列出各状态的参量：气体在初、末状态，往往会有两个(或三个)参量发生变化，把这些状态参量罗列出来会比较准确、快速的找到规律．

(3)认清变化过程：准确分析变化过程以便正确选用气体实验定律．

(1)下列说法中正确的是________．

A．理想气体温度升高时，分子的平均动能一定增大

B．一定质量的理想气体，体积减小时，单位体积的分子数增多，气体的压强一定增大 C．压缩处于绝热容器中的一定质量的理想气体，其内能一定增加 D．当分子间的相互作用力为引力时，其分子间没有斥力

E．分子a从远处靠近不动的分子b的过程中，当它们相互作用力为零时，分子a的动能一定最大

(2)如图3所示，U形管两臂粗细不等，开口向上，右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76 cmHg.左端开口管中水银面到管口距离为11 cm，且水银面比封闭管内高4 cm，封闭管内空气柱长为11 cm.现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：

图3

①粗管中气体的最终压强； ②活塞推动的距离．

答案 (1)ACE (2)①88 cmHg ②4.5 cm

解析 (1)一定质量的理想气体，体积减小时，由于温度变化不确定，则气体的压强不一定增大，故B错误；分子间同时存在引力和斥力，二力同时存在，故D错误．故选A、C、E. (2)①设左管横截面积为S，则右管横截面积为3S，以右管封闭气体为研究对象．

初状态p1＝80 cmHg，V1＝11×3S＝33S，两管液面相平时，Sh1＝3Sh2，h1＋h2＝4 cm，解得h2＝1 cm，此时右端封闭管内空气柱长l＝10 cm，V2＝10×3S＝30S 气体做等温变化有p1V1＝p2V2 即80×33S＝p2×30S p2＝88 cmHg.

②以左管被活塞封闭气体为研究对象

p1′＝76 cmHg，V1′＝11S，p2＝p2′＝88 cmHg 气体做等温变化有p1′V1′＝p2′V2′ 解得V2′＝9.5S

活塞推动的距离为L＝11 cm＋3 cm－9.5 cm＝4.5 cm

(1)下列说法中正确的是________．

A．当分子间的距离增大时，分子间的斥力减小，引力增大 B．一定质量的理想气体对外界做功时，它的内能有可能增加 C．有些单晶体沿不同方向的光学性质不同

D．从单一热源吸收热量，使之全部变成功而不产生其他影响是不可能的

图4

(2)有一导热气缸，气缸内用质量为m的活塞密封一定质量的理想气体，活塞的横截面积为S，大气压强为p0.如图4所示，气缸水平放置时，活塞距离气缸底部的距离为L，现将气缸竖立起来，活塞将缓慢下降，不计活塞与气缸间的摩擦，不计气缸周围环境温度的变化，求活塞静止时活塞到气缸底部的距离． p0S答案 (1)BCD (2)L

p0S＋mg

解析 (2)缸内密闭的气体经历的是等温过程，设气缸竖直放置后，活塞静止时活塞到气缸底部的距离为h.

气缸水平放置时，对活塞有： p1S－p0S＝0

气缸竖直放置后活塞静止时，对活塞有：

p2S－mg－p0S＝0

据玻意耳定律有：p1LS＝p2hS 解得：h＝

p0S

L

p0S＋mg

考向3 气体实验定律与热力学定律的综合问题分析技巧

例3 如图5所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1.现通过电热丝给气体加热一段时间，使其温度上升到t2(摄氏温度)，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度为g，求：

图5

(1)气体的压强；

(2)这段时间内活塞上升的距离是多少？

(3)这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？ mg

解析 (1)对活塞受力分析，由平衡条件得p＝p0＋

S(2)设温度为t2时活塞与容器底部相距h2. V1V2由盖—吕萨克定律＝得：

T1T2h1Sh2S

＝

273＋t1273＋t2

h1?273＋t2?

由此得：h2＝ 273＋t1

h1?t2－t1?

活塞上升的距离为Δh＝h2－h1＝. 273＋t1

h1?t2－t1?mgh1?t2－t1?

(3)气体对外做功为W＝pS·Δh＝(p0＋)·S·＝(p0S＋mg)

S273＋t1273＋t1由热力学第一定律可知

h1?t2－t1?

ΔU＝Q－W＝Q－(p0S＋mg). 273＋t1h1?t2－t1?mg

答案 (1)p0＋ (2)

S273＋t1h1?t2－t1?

(3)Q－(p0S＋mg)

273＋t1