D.一定质量的理想气体压强增大到原来的2倍,可能是体积不变,热力学温度加倍
解析: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质量不变,B项缺条件,故错误。由理想气体状态方程=恒量可知,C、D正确。
5.(河北保定市2017年高二下学期检测)如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,中间封有一段空气,则( AD )
A.弯管左管内外水银面的高度差为h
B.若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大
C.若把弯管向下移动少许,则管内气体体积减小
D.若环境温度升高,则右管内的水银柱沿管壁上升
解析:设被封闭气体的压强为p,选取右管中水银柱为研究对象,可得p=p0+ph,选取左管中水银柱为研究对象,可得p=p0+ph1,故左管内外水银面的高度差为h1=h,A正确;气体的压强不变,温度不变,故体积不变,B、C均错;气体压强不变,温度升高,体积增大,右管中水银柱沿管壁上升,D正确。
二、非选择题
6.我国"蛟龙"号深海探测船载人下潜超过七千米,再创载人深潜新纪录。在某次深潜实验中,"蛟龙"号探测到990m深处的海水温度为280K。某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化,如图所示,导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体,不计活塞的质量和摩擦,汽缸所处海平面的温度T0=300K,压强p0=1atm,封闭气体的体积V0=3m3。如果将该汽缸下潜至990m深处,此过程中封闭气体可视为理想气体。求990m深处封闭气体的体积(1atm相当于10m深的海水产生的压强)。
答案:2.8×10-2m3
解析:汽缸内的理想气体在深度为990m的海水中的压强为p1=p0+p0=100atm
此处理想气体温度为T1=280K,根据理想气体状态方程可知:=
联立代入数值可得:V=2.8×10-2m3