【知识点详解】
1. **气体液化**:二氧化碳(CO2)液化是通过增加压力和降低温度来实现的。由于液态CO2的密度大于海水,因此将液化的CO2送入深海海底可以降低大气中CO2的浓度,以此来控制温室效应。
2. **理想气体状态方程**:题目中的图像描述了气体的等容变化和等压变化。等压变化中,气体压强(p)与温度(t)成正比,即pV=nRT,其中n是摩尔数,R是理想气体常数,T是绝对温度。等容变化中,V保持不变,所以p与1/T成正比。乙图中的p-t线与t轴交点表示在绝对零度(-273.15℃)时的压强,而甲图中V-t线与t轴的交点可能代表绝对零度,但不一定。
3. **气体密度与状态参数的关系**:理想气体状态变化时,由理想气体状态方程pV=nRT可知,密度ρ=m/V(m是质量,V是体积),则ρ=p/(nRT)。当温度升高,压强也增加时,根据题意,可以通过计算得出气体的密度变化。
4. **理想气体的性质**:
- A选项错误,因为100℃到200℃的温度升高并不是两倍,所以体积不会是原来的两倍。
- B选项错误,因为理想气体状态方程的适用需要满足特定条件,即气体为理想气体且过程为等压、等容或等温。
- C选项正确,若压强减半,热力学温度加倍,根据理想气体状态方程,体积将变为原来的4倍。
- D选项错误,因为若压强增加到4倍,体积加倍,会导致温度升高,不满足理想气体状态方程。
5. **气体状态变化过程**:
- A选项正确,先保持压强不变而体积膨胀,接着保持体积不变减小压强,最后会回到原始状态。
- B和C选项错误,因为这些过程会使气体状态改变,不会回到原始温度。
- D选项错误,因为先减小压强然后体积膨胀,气体不会回到原始温度。
6. **塑料管子平衡问题**:
- H值(管子浸入液体的深度)与管子半径、大气压强以及液体密度有关,但与作用力F无关。
7. **绝热隔板问题**:
- 当左边气体加热到与右边相同的温度时,由于隔板是绝热的,热能无法传递,隔板最终会移动到初始位置右侧。
8. **封闭气体受热膨胀**:
- 加热玻璃管中的封闭空气柱,由于气体受热膨胀,V1和V2的比例会发生变化,但由于题目给出的信息不足,无法确定加热后的具体比例。
9. **电热丝加热问题**:
- 左室气体体积变为原来的1/2,温度T1=300K,根据理想气体状态方程,可以计算出右室气体的温度。
10. **U形管空气柱问题**:
- 要使两管水银面等高,需通过计算了解需要注入多少水银,同时考虑封闭空气柱的压强变化。
11. **太阳能空气集热器**:
- (1)根据查理定律,气体压强与温度成正比,可以计算出温度升高后的气体压强。
- (2)要恢复到原始压强,需要抽出部分气体,计算剩余气体的质量与原质量的比例。
12. **活塞压缩气体问题**:
- (1)考虑等容过程,温度升高导致压强增加,通过理想气体状态方程计算新的压强。
- (2)保持温度不变,压强不变,体积与摩尔数成正比,计算活塞压缩后气体的摩尔数,从而得出压强。
以上是对高中物理中涉及气体状态方程、气体性质、热力学过程等相关知识点的详细解析,这些知识对于理解气体行为和解决相关问题至关重要。