高二物理气体实验定律练习题
一、单选题
1.一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是
A．p1 =p2，V1=2V2，T1= 
T2 B．p1 =p2，V1=
V2，T1= 2T2
C．p1 =2p2，V1=2V2，T1= 2T2 D．p1 =2p2，V1=V2，T1= 2T2
2．已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定 质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能
A.先增大后减小 B.先减小后增大
C.单调变化 D.保持不变
3.地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交热忽略不计.已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中（不计气团内分子间的势能）
A.体积减小，温度降低 B.体积减小，温度不变
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热点一 气体实验规律
三大气体实验定律和理想气体状态方程的应用，是每年高考热学中的重点．
1．三大气体实验定律
(1)玻意耳定律(等温变化)：p1V1＝p2V2或pV＝C(常数)．
(2)查理定律(等容变化)：＝或＝C(常数)．
(3)盖－吕萨克定律(等压变化)：＝或＝C(常数)．
2．基本解题思路
(1)选取研究对象：它可以是由两个或多个物体组成的系统，也可以是全部气体和某一部分气体(状态变化时质量必须一定)．
(2)确定状态参量：找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式．
(3)认识变化过程：除题设条件已指明外，常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定．
(4)列出相关方程．
1. 如右图所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，截面积为5×10－3m2，一定质量的气体被质量为2.0 kg的光滑活塞封闭在汽缸内，其压强为________Pa.(大气压强取1.01×105Pa，g取10 m/s2)．若从初温27 ℃开始加热气体，使活塞离汽缸底部的高度由0.50 m缓慢地变为0.51 m．则此时气体的温度为________℃.
解析：以活塞为研究对象，p1＝＝＝Pa＝0.04×105 Pa，所以p＝p1＋p0＝0.04×105 Pa＋1.01×105 Pa＝1.05×105 Pa，由盖－吕萨克定律得＝，即＝，所以t＝33 ℃.
答案：1.05×105 33
2. 如图，长L＝100 cm，粗细均匀的玻璃管一端封闭．水平放置时，长L0＝50 cm的空气柱被水银柱封住，水银柱长h＝30 cm.将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有Δh＝15 cm的水银柱进入玻璃管．设整个过程中温度始终保持不变，大气压强p0＝75 cmHg.求：
(1)插入水银槽后管内气体的压强p；
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工程热力学实验
指导书
哈尔滨理工大学
热能与动力工程实验室
实验一 气体定压比热容测定实验
一．实验目的
1． 了解气体比热测定装置的基本原理和构思。
2． 熟悉本实验中测温、测压、测热、测流量的方法。
3． 掌握由基本数据计算出比热值和比热公式的方法。
4． 分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。
二．实验原理
引用热力学第一定律解析式，对可逆过程有：
和 
定压时
此式直接由
的定义导出，故适用于一切工质。
在没有对外界作功的气体的等压流动过程中：
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气体实验定律
一、气体实验定律
1、玻意耳定律
（1）内容：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比；或者说压强跟体积的乘积是不变的。
玻意耳定律是实验定律，不论什么气体，只要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的条件，都近似地符合这个定律。
（2）数学表达式： p1V1=p2V2或pV=恒量
（3）等温线（P-V图像如图）：
2、查理定律
（1）内容：体积不变时，一定质量气体的压强与热力学温度成正比。
查理定律是个实验定律。不论什么气体，只要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的条件，都近似地符合这个定律。
（2）数学表达式：
（3）等容线（P-T图像）：
2、盖·吕萨克定律
（1）内容：压强不变时，一定质量气体的体积与热力学温度成正比。
盖·吕萨克定律是个实验定律。不论什么气体，只要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的条件，都近似地符合这个定律。
（2）数学表达式：
（3）等压线（V-T图像）：
【典型例题】
例1、一个气泡从水底升到水面时，它的体积增大为原来的3倍，设水的密度为ρ=1×103kg/m3，大气压强p0=1.01×105Pa，水底与水面的温度差不计，求水的深度．取g=10m/s2．
例2、要求瓶内氢气在500℃时的压强不超过1atm，则在20℃下对瓶子充气时，瓶内压强最多为多少？瓶子的热膨胀不计．
例3、内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×l05Pa、体积为2.0×l0-3m3的理想气体．现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127℃．
(1)求气缸内气体的最终体积；
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1. 实验名称
空气比热容比的测定
2. 实验目的
(1)了解绝热、等容的热力学过程及有关状态方程。
(2)测定空气的比热容比。
3. 实验原理:主要原理公式及简要说明、原理图
(1)热力学第一定律及定容比热容和定压比热容
热力学第一定律：系统从外界吸收的热量等于系统内能的增加和系统对外做功之和。考虑在准静态情况下气体由于膨胀对外做功为
，所以热力学第一定律的微分形式为
(1)
定容比热容Cv是指1mol的理想气体在保持体积不变的情况下，温度升高1K所吸收的热量。由于体积不变，那么由(1)式可知，这吸收的热量也就是内能的增加(dQ＝dE)，所以
(2)
由于理想气体的内能只是温度的函数，所以上述定义虽然是在等容过程中给出，实际上任何过程中内能的变化都可以写成d E ＝CvdT
定压比热容是指1mol的理想气体在保持压强不变的情况下，温度升高1K所吸收的热量。即
(3)
由热力学第一定律(3)式，考虑在定压过，就有
(4)
由理想气体的状态方程PV＝RT可知，在定压过程中
，又利用
代入(4)式，就得到定压比热容与定容比热容的关系
(5)
R是气体普适常数，为8.31 J / mol· K，引入比热容比
为
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华南师范大学实验报告
一、实验目的
1.明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热和恒容燃烧热的差别和联系；
2.掌握量热技术的基本原理，学会测定萘的燃烧热；
3.了解氧弹卡计主要部件的作用，掌握卡计的实验技术；
4.学会用雷诺图解法校正温度变化。
二、实验原理
燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧时所放出的热量。在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热（Qv），恒容燃烧热这个过程的内能变化（ΔU）。在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热（Qp），恒压燃烧热等于这个过程的热焓变化（ΔH）。若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理，则有下列关系式：undefinedcHm = Qp＝Qv ＋ΔnRT。
量热反应测量的基本原理为能量守恒定律。热是一个很难测定的物理量，热量的传递往往表现为温度的改变，而温度却很容易测量。本实验采用氧弹热量计为测量仪器。氧弹是一个特制的不锈钢容器，为了保证样品完全燃烧，氧弹中应充以高压氧气（或者其他氧化剂），还必须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给量热计本身和其中盛放的水，而几乎不与周围环境发生热交换。
在盛有定水的容器中，样品物质的量为n摩尔，放入密闭氧弹充氧，使样品完全燃烧，放出的热量传给水及仪器各部件，引起温度上升。设系统（包括内水桶，氧弹本身、测温器件、搅拌器和水）的总热容为C（通常称为仪器的水当量，即量热计及水每升高1K所需吸收的热量），假设系统与环境之间没有热交换，燃烧前、后的温度分别为T1、T2，则此样品的恒容摩尔燃烧热为:
式中，Qvm为样品的恒容摩尔燃烧热(J·mol-1)；n为样品的摩尔数（mol)；C为仪器的总热容(J·K-1或J / ℃)。上述公式是最理想、最简单的情况。
但是，由于氧弹量热计不可能完全绝热，热漏在所难免。因此，燃烧前后温度的变化不能直接用测到的燃烧前后的温度差来计算，必须经过合理的雷诺校正才能得到准确的温差变化。此外多数物质不能自燃，如本实验所用萘，必须借助电流引燃点火丝，再引起萘的燃烧，因此，必须把点火丝燃烧所放热量考虑进去就下式
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材料物理综合实验调研报告
实验题目：真空热蒸镀实验
物理与能源学院 材料物理专业
20## 级 材料物理 班
学 号： 135022012090
姓 名： 张顺文
指导老师： 林应斌
2014 年 09 月 15 日
一、文献综述
真空技术就是研究低于1个大气压力下空间里的气体状态的技术。基本内容包括：真空获得与测量技术，真空系统的设计技术，真空物理，真空系统下的材料制备技术，如 薄膜制备技术，纳米材料制备技术等。在实验技术层面，真空技术主要包括：真空获得，真空测量，真空下材料加工技术。在真空获得技术中，目前用以获得真空的技术方法有两种，一种是通过某此机构的运动把气体直接从密闭容器中排出的气体传输泵；另一种是通过物理、化学等方法将气体分子吸附或冷凝在低温表面上的气体捕捉泵。
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