4.3 理想气体状态方程及其应用 同步作业-2025-2026学年高一下学期（中职）物理高教版(2021)化工农医类

第三节 理想气体状态方程及其应用 同步作业 一、单项选择题 1. 物理中为方便研究热学规律，忽略分子自身体积、忽略分子间相互作用力的理想化气体模型，叫做（） A. 真实气体 B. 理想气体 C. 液化气体 D. 固态气体 2. 不属于理想气体核心状态参量的物理量是（） A. 压强 B. 体积 C. 热力学温度 D. 摩擦力 3. 一定质量的理想气体，压强、体积、热力学温度三者关联的统一规律公式是（） A. B. C. D. 4. 理想气体状态方程适用的前提条件是（） A. 气体质量一定、视为理想气体 B. 气体必须敞口存放 C. 气体温度恒定不变 D. 气体体积随意变化无约束 5. 一定质量理想气体，体积保持不变，热力学温度升高，气体压强会（） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 瞬间归零 6. 一定质量理想气体，温度保持不变，密闭压缩减小体积，气体压强会（） A. 降低 B. 升高 C. 保持不变 D. 随机波动变化 7. 热学计算中，必须使用的统一温度计量单位，适配理想气体方程的是（） A. 热力学温度（K） B. 摄氏温度（℃） C. 华氏温度 D. 日常体感温度 8. 摄氏温度换算热力学温度的标准公式是（） A. B. C. D. 9. 低温阴凉环境存放密闭储气钢瓶，降温后钢瓶内理想气体压强会平稳下降，核心依据是（） A. 理想气体状态方程规律 B. 惯性定律 C. 摩擦力作用 D. 重力叠加原理 10.（提升题）化工车间核算密闭原料气罐承压参数、校准医用恒温供气设备，核心依托（）测算安全阈值，规避超压风险 A. 理想气体状态方程 B. 声波传播规律 C. 机械能守恒定律 D. 动能定理 二、填空题 11. 理想气体忽略分子自身体积和分子间作用力，常用三个状态参量：压强、________、热力学温度。 12. 一定质量的理想气体，状态变化时遵循方程：________。 13. 热学运算专用温度单位是________温度，符号为K，摄氏温度需要换算后再代入公式计算。 14. 气体质量一定、体积不变时，热力学温度越低，理想气体压强越________。 15.（提升题）农医恒温养殖供气罐、化工密闭储气设备，均可用________方程测算气压安全数值，规范设备运维。 三、判断题 16. 理想气体是物理理想化模型，方便简化热学计算，贴合工业用气基础测算场景。（） 17. 代入理想气体状态方程计算时，可以直接使用摄氏温度，不用换算单位。（） 18. 一定质量理想气体，温度不变、压缩体积，压强同步升高，符合状态方程规律。（） 19. 理想气体状态方程只适用于敞口气体，不适用于密闭储气钢瓶内的气体测算。（） 20.（提升题）利用理想气体方程提前测算气罐压强，可有效规避化工、医储存气设备超压泄漏隐患。（） 四、简答题 21. 简述理想气体的定义，写出理想气体状态方程的完整表达式及适用条件。 22. 结合状态方程规律，说明固定容积密闭气罐，高温环境下内部压强为何会升高？ 五、综合运用题 23. 化工农医实训基地气罐安全运维实操：现有一只密封完好、容积固定的小型医用储气钢瓶，瓶内气体视为一定质量的理想气体，初始常温常压状态参数稳定。实训中模拟环境升温场景，全程不增减气体、不改变钢瓶容积。请结合理想气体状态方程规范作答：（1）本次测算符合理想气体状态方程的哪一项基础前提？（2）结合参量变化规律，判断升温后瓶内气体压强变化情况；（3）结合化工、医储存气岗位，说说用理想气体方程提前测算气压的实操价值？ 参考答案 一、单项选择题答案 1. B 2. D 3. A 4. A 5. A 6. B 7. A 8. A 9. A 10. A 二、填空题答案 11. 体积 12. 13. 热力学 14. 小 15. 理想气体状态 三、判断题答案 16. √ 17. × 18. √ 19. × 20. √ 四、简答题参考答案 21. 答：理想气体定义：忽略气体分子自身的体积，忽略分子之间相互作用力的理想化气体模型。状态方程表达式：。适用条件：一定质量的理想气体，温度、压强变化范围贴合常规实操场景。 22. 答：固定容积密闭气罐，气体质量一定、体积恒定不变；环境升温后，气体热力学温度同步升高；根据理想气体状态方程，体积不变时，温度与压强成正比，温度升高，罐内气体压强随之升高，气压负荷持续增大。 五、综合运用题标准参考答案 答：（1）基础前提：储气钢瓶全程密封，不添加、不排放气体，气体质量保持恒定，同时瓶内气体可等效视为理想气体，完全适配理想气体状态方程测算要求。 （2）压强变化判断：钢瓶容积固定不变，环境升温后气体热力学温度升高，依据理想气体状态方程恒定体积配比规律，温度升高，瓶内气体压强会同步平稳升高。 （3）岗位实操价值：化工原料储气罐、医用供氧储气罐均为高危承压设备，依托理想气体状态方程，可结合仓储环境温度、罐体容积，精准测算不同工况下罐内实际气压；提前预判超压风险，及时调整仓储环境温度、规范摆放位置，避免罐体高压变形、气体泄漏、爆罐起火等安全事故；贴合农医、化工一线设备运维安全规程，简化气压核算流程，降低实训及岗位作业安全隐患，保障人员与设备双重安全。 学科网（北京）股份有限公司 $