- 气体等容变化的P-T图象
- 共315题
如图,在大气中有一水平放置的固定圆筒,它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成,各部分的横截面积分别为2S、
和S.已知大气压强为p0,温度为T0.两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连,把温度为T0的空气密封在两活塞之间,此时两活塞的位置如图所示.现对被密封的气体加热,使其温度缓慢上升到T.若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略,此时两活塞之间气体的压强可能为多少?
正确答案
解析
解:设加热前,被密封气体的压强为p1,轻线的张力为f,根据平衡条件可得:
对活塞A:2p0S-2p1S+f=0
对活塞B:p1S-p0S-f=0,
解得:p1=p0
f=0
即被密封气体的压强与大气压强相等,轻线处在拉直的松弛状态,这时气体的体积为:
V1=2Sl+Sl+Sl=4Sl
对气体加热时,被密封气体温度缓慢升高,两活塞一起向左缓慢移动,气体体积增大,压强保持p1不变,若持续加热,此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止,这时气体的体积为:
V2=4Sl+Sl=5Sl
根据盖•吕萨克定律得:
解得:
由此可知,当T≤时,气体的压强为:p2=p0
当T>T2时,活塞已无法移动,被密封气体的体积保持V2不变,由查理定律得:
解得:
即当T>时,气体的压强为
.
答:此时两活塞之间气体的压强为:当T≤时,气体的压强为:p2=p0;当T>
时,气体的压强为
.
某学生用注射器和弹簧秤来测大气压强,已知注射器的活塞横截面积为S,实验有以下步骤:
A.读出初状态气体的体积V1
B.将活塞移到某一适当位置,用橡皮帽将注射器小孔封住
C.读出活塞被拉出一定距离后气体的体积V2和弹簧秤拉力F
D.用弹簧秤将活塞拉出一定的距离
E.水平固定注射器
(1)该学生的实验步骤的顺序应该是______.(用字母表示)
(2)其测得大气压的表达式为 p0=______.
正确答案
解析
解:(1)先组装器材:EB;
再读出初始体积:A;
改变体积:D;
读出末状态体积并测量出弹簧拉力:C;
故实验步骤应为EBADC;
(2)根据玻意耳定律,有:
P0V1=(P0-)V2
解得:P0=
故答案为:(1)EBADC;(2).
如图所示,为得出查理定律的实验装置,甲图表示在室温为t1℃时,气体压强为p1,此时压强计两管的水银面相平,乙图表示把烧瓶放进盛着冰水混合的容器里,等达到热平衡时,调节可动管,使左管水银面恢复到原来的位置,此时两水银面高度差为h,已知当时的大气压强为p0,对实验下列说法正确的是(p0、p1都以厘米水银柱为单位)( )
正确答案
解析
解:A、甲图表示在室温为t1℃时,气体压强为p1,此时压强计两管的水银面相平,根据平衡条件得
P1=P0 .故A正确
B、从甲图到乙图,烧瓶内气体体积不变,发生的是等容变化,根据查理定律得
=
P1=P0 =,故B正确,C错误
D、乙图表示把烧瓶放进盛着冰水混合的容器里,等达到热平衡时,调节可动管,使左管水银面恢复到原来的位置,此时两水银面高度差为h,
根据平衡条件得P2=P0-h,故D正确
故选ABD.
容积为20升的钢瓶充满氧气后,压强为30大气压,打开钢瓶中的阀门,让氧气分别装到容积为5升的小瓶中,若小瓶原来为真空,装到小瓶中的氧气压强为2个大气压,分装中无漏气且温度不变,那么最多能装多少小瓶?
正确答案
解析
解:初态:P1=30atm V1=20L
末态:P2=2atm V2=(V1+n×5L)(n为瓶数)
由 P1V1=P2V2 得n=56
答:最多能装56瓶.
用φ表示气体的压强,V表示体积,T表示热力学温度,对于一定质量的理想气体,以下表示等压变化规律的是( )
正确答案
解析
解:
A、该图表示气体体积不变,为等容变化,根据气态方程=c,可知气体的温度升高,压强增大,不是等压变化,故A错误.
B、由气态方程=c,等压变化的V-T图线为过原点的直线.故B正确.
C、该图象中的压强不变,气体作等压变化,故C正确.
D、由图知气体的压强在增大,不是等压变化,故D错误.
故选:BC
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