- 盖—吕萨克定律(等压定律)
- 共127题
(9分)如图所示,有一玻璃管长L=100cm,内有一段水银柱h=20cm,封闭着长a=50cm长的空气柱,此时温度t1=27oC,大气压恒为p0=76cmHg,
求:
(1)求当对气体加热使水银柱升到与管口平齐时,气体温度为多少?
(2)求空气柱温度至少多大时,可使管中水银全部溢出?
正确答案
(1)T2=480K(2)
共9分)
(1)水银柱上升到管口为等压膨胀,温度由300K上升到480K;设管口截面积为S
V1=aS=50S,T1=300K;
V2=(L-h)S=80S,T2=?
由:盖吕萨克定律: 得:T2=480K 3分
(2)初态:p1==p0+h=96cmHg,V1=aS=50S,T1=300K;
假定管中还有x厘米高水银柱时,管内气压为(p0+x)cmHg,体积为(L-x)S,则
, 4分
得:
显然,cm时,温度最高
(=2110C); 2分
盛氧气的钢瓶,在-13℃充氧气时测得氧气的压强为7×106 Pa,当把它搬到27℃的病房时,压强变为8×106Pa,问:通过计算说明钢瓶是否漏气?
正确答案
漏气,见解析
假设不漏气,
初状态 P1=7×106 Pa T1="260" K
末状态P2=? T2="300" K
由查理定律得: 代入已知数据得P2=8.08×106 Pa
由于8.08×106 Pa>8×106Pa,所以钢瓶漏气.
高空试验火箭起飞前,仪器舱内气体的压强=1atm,温度t=27℃.在火箭竖直上升的过程中,加速度的大小等于重力加速度g,仪器舱内水银气压计的读数为p=0.6
,已知仪器舱是密封的,那么,该过程中舱里的温度是多少?
正确答案
360K
水银气压计有=ρgh,
以a=g的加速度匀加速上升时,对气压计内的水银柱,根据牛顿第二定律有
-ρgS×0.6h=ρaS×0.6h
即:=1.2atm
气体等容变化有:
对一定质量的理想气体,分别在两个温度下研究其等温变化的规律,在图所示的p-V图上画出两条双曲线,分别作垂直于纵轴与横轴的直线,交两曲线的点分别为a、b和c、d,与横轴交点为e,已知
=1∶2,则
正确答案
ACD
c和d两状态其体积相等,=
=3∶1,由
=C知
=
=3∶1,故选项C、D都正确.
a和b两状态压强相等,则
(选修3-3选做题)
如图所示,有一底部封闭的圆柱形气缸,上部有一通气孔,气缸内壁的高度是2L,一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体,开始时活塞处在离底部L高处,外界大气压为1.0×105 Pa,温度为27 ℃,现对气体加热,不计活塞与气缸壁间的摩擦。求:
(1)当加热到127 ℃时活塞离底部的高度;
(2)当加热到427 ℃时气体的压强。
正确答案
解:刚开始加热活塞上升的过程中,封闭气体做等压变化。设气缸横截面积为S,活塞恰上升到气缸上部挡板处时气体温度为t,则对于封闭气体:
由,可得
解得t= 327℃
(1)当加热到127℃时,活塞没有上升到气缸上部挡板处,设此时活塞离地高度为h,对于封闭气体:
由,可得
解得
(2)设当加热到427℃时气体的压强变为p3,在此之前活塞已上升到气缸上部挡板处,对于封闭气体:
由,可得
代入数据得:p3=1.17×105 Pa
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