- 气体等容变化的P－T图象
- 共315题
求（1）活塞与筒底间的距离变化量；
（2）此过程中气体对外做的功．
正确答案
解析
解：（1）此过程是等压变化：
解得：
故
（2）气体压强为：
故此过程中气体对外做的功为：W=F•△d=（P0S-G）
答：（1）活塞与筒底间的距离变化量为
（2）此过程中气体对外做的功为（P0S-G）
一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动．开始时气体压强为p，外界的温度为T0．现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，同时改变外界温度，沙子倒完时外界的温度变为T，活塞下表面相对于气缸底部的高度仍为h，现将外界温度再变至T0，求重新达到平衡后气体的体积．已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g．
正确答案
解析
解：由状态1到状态2，为等容变化；P1=P；T1=T0；
P2=P+
由查理定律可得：
解得：S=
状态2到状态3，为等压变化；由盖-吕萨克定律可得：
解得：V3=
答：重新平衡后的体积为
自行车在太阳下暴晒．车胎内气体温度______，压强______，分子的平均动能______，单位体积内的分子数______．
正确答案
升高
增大
增大
不变
解析
解：自行车在太阳下暴晒，车胎内气体吸收热量，温度升高；气体体积等于内胎的容积，气体体积不变，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强增大；气体温度升高，分子的平均动能增大；气体物质的量不变，体积不变，则单位体积内的分子数不变．
故答案为：升高；增大；增大；不变．
（1）温度缓慢升高到37℃时，气体的压强．
（2）温度缓慢升高到127℃时，气体的压强．
某同学是这样解的：温度升高，气体体积不变，由查理定律
正确答案
解析
解：不正确．
因为温度升高时，气体先体积不变，压强增大，活塞与缸壁间的静摩擦力增大，所以当温度大于某一值时，气体体积会增大．
（1）当活塞刚相对缸壁滑动时，
由
代入数据得
解得Tc1=315K
T2=37+273=310K＜Tc1，因此气体体积不变．
由
代入数据得 
解得p2=1.03×105 Pa；
另解：设气体体积不变，由
此时活塞与缸壁间的静摩擦力
小于最大静摩擦力，因此假设成立．
（2）当活塞刚运动到卡口处时，
由
T3=127+273=400K＞Tc2，因此活塞已运动到卡口处，V3=100cm3．
由
另解：T3=127+273=400K＞Tc1，因此活塞已向右运动．设活塞仍未到卡口处，则
由
大于气缸的最大容积100cm3，因此活塞已运动至卡口处，V3=100cm3．
由
答：（1）温度缓慢升高到37℃时，气体的压强为1.03×105 Pa．
（2）温度缓慢升高到127℃时，气体的压强为1.2×105Pa．
（1）若将此装置绕A点在纸面内顺时针转90°，当温度为多少时水银柱恰好全部在OB段的最左端？
（2）若在图示位置将温度升高到450K，封闭气体的长度为多少？
正确答案
解析
解：（1）初状态各个状态参量为：p1=75cmHg，V1=L1S=40S，T1=273+27=300K；
末状态气体的各个参量为：p2=75cmHg，V2=L2S=50S；
根据玻意耳定律，有：
解出 T2=375K
（2）设升高到T3，汞柱全部进入B管，
L3=50cm p3=（75+10）cmHg
根据理想气态方程：
解出T3=425K
此后，气体作等压变化，T4=450K
根据理想气态方程：
解出L4=52.9cm
答：（1）若将此装置绕A点在纸面内顺时针转90°，当温度为375K 时水银柱恰好全部在OB段的最左端；
（2）若在图示位置将温度升高到450K，封闭气体的长度为52.9cm．
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