- 盖—吕萨克定律(等压定律)
- 共127题
某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中,在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了,而手表没有受到任何撞击。该手表出厂时给出的参数为:27℃时表内气体压强为1.0×105Pa(常温下的大气压强值),当内外压强差超过6.0×104Pa时表盘玻璃将爆裂。当时登山运动员携带的温度计的读数是-21℃,表内气体体积的变化可忽略不计。
(1)通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂?
(2)当时外界的大气压强为多少?
正确答案
(1)向外爆裂 (2)2.4×104Pa
试题分析:①以表内气体为研究对象,
初状态:,
末状态:压强为,
根据查理定律,有 解得
如果手表的表盘玻璃是向内爆裂的,则外界的大气压强至少为
,
大于山脚下的大气压强(即常温下大气压强),这显然是不可能的,所以可判断手表的表盘玻璃是向外爆裂的.②当时外界的大气压强为:
点评:根据查理定律求出温度为-21℃时表内气体的压强,再分析表盘是向外爆裂还是向内爆裂的.根据表盘玻璃将爆裂时内外压强差求出当时外界的大气压强.
夏季车辆长途行驶时,车胎内气体温度最高可达77℃。某型号轮胎说明书上标注的最大胎压为3.5×105Pa。若给该轮胎充气时,胎内气体温度恒为27℃,不计充气及车辆行驶时车胎体积的变化,为了保证行车安全,该轮胎刚充完气的气压不应超过多少?
正确答案
车胎内气体初末状态的温度分别为T1=273+27=300K,
T2="273+77=350K" (1分)由查理定律 得 (2分)
(1分)
如图所示为一均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的横截面积为S=1×10-4 m2,内装水银,右管内有一质量为m="0.1" kg的活塞搁在固定卡口上,卡口比左管上端高出L="20" cm,活塞与管壁间非常密封且无摩擦,右管内封闭有一定质量的气体.起初温度为t0="27" ℃时,左、右管内液面高度相等,且左管内充满水银,右管内封闭气体的压强为p1=p0=1.0×105 Pa="75" cmHg.现使右管内气体温度逐渐升高,求:
①温度升高到多少K时,右管活塞开始离开卡口上升?
②温度升高到多少K时,活塞上升到离卡口4 cm处?
正确答案
(1)330 K (2)396 K
试题分析:
(1)右端活塞开始上升时封闭气体压强P2=P0+mg/S,
代入数据得:
气体发生等容变化,根据查理定律得:T2=P2T1/P1,
代入数据得T2=330K
(2)活塞离开卡口后,由于气体温度逐渐升高故封闭气体发生等压变化,
根据盖—吕萨克定律得T3=V3T2/V2
代入数据得T3=396K
活塞面积为50,上放一重物,它和活塞的总质量为10kg,大气压强为1.0×
Pa,取g=10m/
,开始时,活塞处于静止状态,活塞和缸底距离10cm,气体温度为27℃,现给气体慢慢加热,使气体温度升高到87℃,活塞重新静止后,将活塞固定,接着再使温度下降到原来的27℃,求:活塞上升的距离?最后气体的压强?
正确答案
2cm ;1.0×105Pa
如图所示,在很细的U型管两端连着两个容积相等的容器A和B,内装有温度为T0的理想气体.管内两边水银柱高度差为h,当温度降低△T时,两边水银面各移动了多少距离?
正确答案
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