- 气体等容变化的P-T图象
- 共315题
如图所示,A、B两个气缸中装有体积均为10L、压强均为1atm(标准大气压)、温度均为27℃的空气,中间用细管连接,细管容积不计,管中有一绝热活塞,现将B气缸中的气体升温到127℃,若要使细管中的活塞仍停在原位置,则A中左边活塞应向右推多少距离?(不计摩擦,A气缸中的气体温度保持不变,A气缸截面积为50cm2)
正确答案
解析
解:对B气体:体积不变,根据查理定律得:=
得:pB==
atm=
atm
要使活塞仍停在原位置PA=PB.
则对A气体:温度不变,根据玻意耳定律得:p0V0=pAVA
得:VA==
V0=
V0
由VA=V0-SA X
则得:A中左边活塞向右推移动的距离为:X==
m=0.5m
答:A中左边活塞应向右推0.5m的距离.
如图所示,截面均匀的U形玻璃细管两端都开口,玻璃管足够长,管内有两段水银柱封闭着一段空气柱,若气柱温度是27°C时,在U形管的左侧管内空气柱上封有25cm高水银柱,A、B两点之间封闭着的空气柱长为15cm,U形管底边长CD=10cm,AC高为5cm.已知此时的大气压强为75cmHg.若保持气体的温度不变,从U形管左侧管口处缓慢地再注入25cm长的水银柱,则管内空气柱长度为多少?
某同学是这样解的:对AB部分气体,初态p1=100cmHg,V1=15Scm3,末态p2=125cmHg,V2=LScm3,则由玻意耳定律p1V1=p2V2解得管内空气柱长度L=12cm.
以上解法是否正确,请作出判断并说明理由,如不正确则须求出此时管内空气柱的实际长度为多少?
正确答案
解析
解:不正确.
因为ACE段水银柱总长只有45cm,所以在左侧缓慢加入25cm长水银柱后,左侧竖直管中只可能保留45cm长的水银柱.故末状态的压强不为125cmHg.
已知 p1=100cmHg,V1=15S,T1=300K;
p2=(75+45)cmHg=120 cmHg,V2=l2S
p1 V1=p2 V2
L2=12.5cm
答:稳定时管内的空气柱长度为12.5cm.
重庆科技馆内的热气球模型深受小朋友们的喜爱.当加热气球内空气时,部分空气会从底部开口处溢出,从而使得气球在浮力作用下升空.设该热气球外壳和吊篮总质量为M,内有空气质量为10M.加热前,球内外空气温度均为t0=27℃,现用加热装置加热球内空气,设气球体积不变,为使热气球升空,球内气体温度至少应该升高到多少摄氏度?(忽略气球外壳壁和吊篮的体积:加热球内空气时外部空气温度压强密度均不改变;球内空气各部分均匀.)
正确答案
解析
解:由题意可知,气球受到的浮力:F=10Mg,
气球要升空,球内空气剩余质量为9M,
气体膨胀过程为等压过程,温度:T1=300K,
设升温前气体的体积为V1,升温膨胀后体积为V2,
由盖吕萨克定律得:=
,
=
=
,
代入数据解得:T2=333.3K=60.3℃;
答:为使热气球升空,球内气体温度至少应该升高到60.3摄氏度.
一个封闭的钢管内装有一定质量的空气,当温度为200K是压强为0.8atm:如压强增加到2atm,那么这时的温度为( )
正确答案
解析
解:初状态:P=0.8atm,T=200K,
末状态:P′=2atm,T′=?
根据等容气体状态方程:
得:T′=500K
故选:D
如图所示,水平放置的汽缸内壁光滑,活塞厚度不计,在A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,B左面汽缸的容积为V0,A、B之间的容积为0.1V0.开始时活塞在A处,缸内气体的压强为1.1P0(P0为大气压强且保持不变),温度为399.3K,现缓慢让汽缸内气体降温,直至297K.求:
(1)活塞刚离开A处时的温度TA;
(2)缸内气体最后的压强P;
(3)在右图中画出整个过程的P-V图线.
正确答案
解析
解:(1)等容过程中活塞离开A时的温度为TA,根据查理定律,有:
代入数据
解得:TA=363K
(2)等压过程中活塞到达B处时的温度为TB,根据-吕萨克定律,有:
代入数据
解得:TB=330K
等容降温过程,根据查理定,有
代入数据
解得:P=0.9P0
(3)如图所示
答:(1)活塞刚离开A处时的温度TA为363K;
(2)缸内气体最后的压强P为0.9P0;
(3)如图所示.
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