Question

18．如图，两端封闭的玻璃直管下方用一小段水银柱封闭了一定质量的理想气体，上方为真空．现在管的下方加热被封闭的气体，下图中不可能发生的变化过程是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根据理想气体的状态方程，结合不同的状态变化的特点，分析气体的状态变化，然后结合图象分析即可．

解答 解：由题，玻璃直管下方用一小段水银柱封闭了一定质量的理想气体，上方为真空，则气体的压强等于水银柱产生的压强．水银柱的高度不变，所以开始时气体的压强不变；当气体的温度升高时，由理想气体的状态方程：$\frac{PV}{T}$=C可知，气体的温度升高，压强不变则气体的体积增大；
由于玻璃管的体积有限，当水银柱上升到玻璃管的最上端后，水银柱将不能继续上升，所以气体的体积也就不能继续增大，此后气体做等容变化，根据理想气体的状态方程：$\frac{PV}{T}$=C可知：随温度的升高，气体的压强增大．
由以上的分析可知，气体可能的变化过程为：先做等压变化，体积增大，后做等容变化，压强增大．
A、图A为P-T图象，气体先做等压变化，温度升高，后做等容变化，压强随温度的升高而增大．故A正确；
B、图B为p-t图，图中的气体的第二段变化的过程压强不变，显然是不可能的．故B错误；
C、图C是P-V图象，气体先做等压变化，体积增大，后做等容变化，压强增大．故C正确；
D、图D是V-T图象，气体第一段图线$\frac{V}{T}$不变，表示气体先做等压变化，体积增大，后做等容变化，故D正确．
本题选择不可能的，故选：B

点评 该题结合气体的状态图象考查对理想气体的状态方程的应用，解答的关键是先得出气体的状态参量变化的规律，然后再选择图象．