- 气体等容变化的P-T图象
- 共315题
如图所示,U型细玻璃管竖直放置,各部分水银柱的长度分别为L2=25cm、L3=25cm、L4=10cm,A端被封空气柱的长度为L1=60cm,BC在水平面上.整个装置处在恒温环境中,外界气压P0=75cmHg.
①将玻璃管绕C点在纸面内沿顺时针方向缓慢旋转90°至CD管水平,求此时被封空气柱的长度;
②将玻璃管绕B点在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转90°至AB管水平,求此时被封空气柱的长度.
正确答案
解析
解:①由玻意耳定律:p1V1=p2V2
代入数据:、
解得:l‘1=72cm,<(60+25)cm成立
②由玻意耳定律:p1V1=p3V3
代入数据:(75-25+10)×60s=(75+25)l1″s
解得:l''1=36cm,l1″<(60-10)cm不成立
所以:设原水平管中有长为xcm的水银进入左管(75-25+10)×60s=(75+25-x)×(60-10-x)s
解得:x=10cm
所以
答:①将玻璃管绕C点在纸面内沿顺时针方向缓慢旋转90°至CD管水平,此时被封空气柱的长度为72cm;
②将玻璃管绕B点在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转90°至AB管水平,此时被封空气柱的长度为40cm
为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时,所能承受的最大内部压强,某同学自行设计制作了一个简易的测试装置.该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器.测试过程可分为如下操作步骤:
a.记录密闭容器内空气的初始温度t1;
b.当安全阀开始漏气时,记录容器内空气的温度t2;
c.用电加热器加热容器内的空气;
d.将待测安全阀安装在容器盖上;
e.盖紧装有安全阀的容器盖,将一定量空气密闭在容器内.
(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写:______;
(2)若测得的温度分别为t1=27℃,t2=87℃,已知大气压强为1.0X105pa,则测试结果是:这个安全阀能承受的最大内部压强是______.
正确答案
解析
解:(1)首先要安装安全阀,则d为第一步;
第二步要保证气体质量一定,则e为第二步.
要记录初始封闭气体的温度.则a为第三步.
加热升温是第四步,则c为第五步.
记录刚漏气时温度,则b是第六步.
故正确的操作顺序为deacb
(2)T1=300K,T2=350K,P1=1.0X105Pa
根据查理定律得
解得 P2=1.2×105Pa
故本题答案是:
(1)deacb; (2)1.2×105Pa
如图所示为内径均匀的U形管,其内部盛有水银,封闭端内的空气柱长l=12cm,两侧水银面的高度差为h=2cm.已知大气压强为p0=75cmHg.现从开口端缓缓的加入水银,直到两侧水银面处在同一高度.则
(1)此时封闭端内的空气柱长为多少?
(2)从开口端加入的水银总共有多长?
正确答案
解析
解:(1)初态:p0=75cmHg,h=2cm,l=12cm
末态:p=p0=75cmHg,lʹ
由玻意耳定律由:p1V1=p2V2
(p0-ρgh)lS=p0lʹS
代入数据:(75-2)×12×S=75×lʹ×S
解得:lʹ=11.68cm
(2)封闭端增加的水银长l-lʹ
开口端增加的水银长h+l-lʹ
所以,加入的水银总长为:
hʹ=h+2(l-lʹ)=2+2(12-11.68)cm=2.64cm
答:(1)此时封闭端内的空气柱长为11.68cm
(2)从开口端加入的水银总共有2.64cm
(2011•南昌三模)如图所示,导热性能良好粗细均匀两端封闭的细玻璃管ABCDEF竖直放置.AB段和CD段装有空气,BC段和DE段为水银,EF段是真空,各段长度相同,即AB=BC=CD=DE=EF,管内AB段空气的压强为p,环境温度为T.
(1)若要使DE段水银能碰到管顶F,则环境温度至少需要升高到多少?
(2)若保持环境温度T不变,将管子在竖直面内缓慢地旋转180°使F点在最下面,求此时管内两段空气柱的压强以及最低点F处的压强.
正确答案
解析
解:(1)设初状态每段的长度为h,CD段空气柱末状态的长度为hCD
根据等压变化,
对CD段空气柱有
对BA段空气柱有
得T1=1.5T
(2)设CD段空气柱末状态的长度为hCD,压强为pCD
根据波意耳定律,
对CD段空气柱有
对AB段空气柱有PhS=(PCD-)(3h-hCD)S
得pCD=
pAB=
pF=PCD+=
答:(1)若要使DE段水银能碰到管顶F,则环境温度至少需要升高到1.5T;
(2)此时管内CD段空气柱的压强为,AB段空气柱的压强为
,最低点F处的压强为pF=
.
如图所示,在竖直放置的圆形气缸内用质量为m的活塞密封一定质量的理想气体,活塞与气缸壁间能无摩擦滑动,气缸的横截面积为S,内有一可用于加热的电阻丝,将整个装置放在大气压恒为P0的空气中,与外界无热交换.开始时气体的温度为T0,活塞与气缸底的距离为h0,当电阻丝短时间通电后,气体吸收热量Q,活塞上升d后再次平衡,求:
( i )再次平衡时气体的温度;
( ii )在此过程中密闭气体的内能增加量.
正确答案
解析
解:( i )设气体温度为T,由盖吕萨克定律有:=
可得:T=T0=
T0
( ii )设活塞上升过程中,外界对密闭气体做功为W,则有:W=-(mg+p0s)d
设密闭气体增加的内能为△E,由热力学第一定律,可得:
△E=Q+W
得:△E=Q-(mg+p0s)d
答:( i )再次平衡时气体的温度为;
( ii )在此过程中密闭气体的内能增加量为Q-(mg+p0s)d
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