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题型:简答题
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简答题

现有m=0.90kg的硝酸甘油(C3H5(NO3)3)被密封于体积V0=4.0×103m3的容器中,在某一时刻被引爆,瞬间发生激烈的化学反应,反应的产物全是氮、氧…等气体.假设:反应中每消耗1kg硝酸甘油释放能量U=6.00×106J/kg;反应产生的全部混合气体温度升高1K所需能量Q=1.00×103J/K;这些混合气体满足理想气体状态方程(恒量),其中恒量C=240J/K.已知在反应前硝酸甘油的温度T0=300K.若设想在化学反应后容器尚未破裂,且反应释放的能量全部用于升高气体的温度.求器壁受到的压强.

正确答案

3.4×108Pa

化学反应完成后,硝酸甘油释放的总能量 W=mU

设反应后气体的温度为T,根据题意,有 W=Q(T-T0),

器壁所受的压强   p=CT/V0

解以上三式并代入数据进行计算,得 p=3.4×108Pa.

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题型:简答题
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简答题

某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化,实验后计算机屏幕显示如下的P-t图象.已知在状态B时气体的体积VB=3L,求

①气体在状态A的压强;

②气体在状态C的体积.

正确答案

①由图象可知,TB=273+91=364K,pB=1atm,TA=273K,

B到A过程为等容过程,由查理定律得:=

pA===0.75atm;

②由图示图象可知,pC=1.5atm,已知:VB=3L,

由B到C过程是等温变化,由玻意耳定律得:

pBVB=pCVC

即:1×3=1.5×VC

解得:VC=2L;

答:①气体在状态A的压强为0.75atm;

②气体在状态C的体积为2L.

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题型:简答题
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简答题

一个密闭的导热汽缸里用质量为M、横截面积为S的活塞封闭了A、B两部分气体,此时上下气体体积相等,当把汽缸倒置稳定后A、B两部分气体体积比为1:2,重力加速度为g,求后来B气体的压强.

正确答案

由初始平衡状态:PAS+Mg=PBS

由最终平衡状态:PAS+Mg=PBS

设汽缸总容积为V,因为汽缸导热,气体做等温变化,有:PA•=PA

PB•=PB

联立上面的方程,得:PB=

答:后来B气体的压强为PB=

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题型:简答题
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简答题

一个半径为0.1 cm的气泡,从18 m深的湖底上升,如果湖底水的温度是8 ℃,湖面的温度是24 ℃,湖面的大气压强是76 cmHg,那么气泡升至湖面时体积是多少?

正确答案

0.012 cm3.

气泡从湖底上升过程中气泡的温度随上升而升高,可认为是水的温度.另外,气泡的压强和体积也发生变化.先确定初、末状态,再应用理想气体状态方程进行计算.此题的关键是确定气泡内气体的压强.

由题意可知

V1=πr3=4.19×10-3 cm3

p1=p0+=76+ cmHg="208" cmHg

T1="273+8" K="281" K

p2="76" cmHg

T2="273+24" K="297" K

根据理想气体的状态方程=

V2== cm3="0.012" cm3.

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题型:简答题
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简答题

对于一定质量的理想气体,以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系,在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值.你能根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小吗?图8-3-8三个坐标系中,两个点都表示相同质量某种理想气体的两个状态.

图8-3-8

(1)p-T图象中(图甲)A、B两个状态,哪个体积大?

(2)V-T图象中(图乙)C、D两个状态,哪个压强大?

(3)p-V图象中(图丙)E、F两个状态,哪个温度高?

请说出判断的根据.

正确答案

(1)VB大  (2)PD大  (3)TE

利用理想气体状态方程,找出两状态下的相同量,通过另外两个量的比值(或乘积)为定值,寻找第三个参量的关系.

(1)图甲:因为=恒量,据图像有TA=TB,而且PA>PB,由此可得:VA<VB

(2)图乙:因为=恒量,据图像有TC=TD,而且VC>VD,因此:PC<PD

(3)图丙:因为=恒量,据图像有VE=VF,而且PE>PF,由此可得:TE>TF.

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题型:简答题
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简答题

用图所示的容积计测量某种矿物的密度,测量数据和步骤如下:

(1)打开阀门K,使管A、容器C、B和大气相通,上下移动D使水银面在n处;

(2)关闭K,向上举D使水银面达到m处,这时B、D两管内水银面高度差h1=12.5cm;

(3)打开K,把400g矿物投入C,使水银面对齐n,然后关闭K;

(4)往上举D,使水银面重新到达m处,这时B、D两管内水银面高度差h2=23.7cm,m处以上容器C和管A(不包括B)的总体积是1000cm3.求矿物的密度.

正确答案

(1)打开阀门K,使管A、容器C、B和大气相通,上下移动D使水银面在n处;

设此时气体体积为V1,压强为P1=76cmHg.

(2)关闭K,向上举D使水银面达到m处,这时B、D两管内水银面高度差h1=12.5cm;

设此时气体体积为V2=1000cm3,压强为P2=P1+h1.由气体等温变化有:

P1V1=P2V2=(P1+h1)v2

代入数据解得:V1=1164.47cm3

(3)打开K,把400g矿物投入C,使水银面对齐n,然后关闭K;

设矿物体积为V,则此时气体体积为V1-V,压强为P1

(4)往上举D,使水银面重新到达m处,这时B、D两管内水银面高度差h2=23.7cm,

则此时气体体积为V2-V,压强为P3=P1+h2

P1(V1-V)=P3(V2-V)=(P1+h2)(V2-V)

代入数据解得:V=472.53cm3

矿物密度为ρ==0.0.8465g/cm3=846.5kg/m3

答:矿物的密度为846.5kg/m3

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题型:填空题
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填空题

如图8-3-2所示,玻璃管A和B下端用橡皮管相连,内装水银,A管上端封闭有某种气体,B管上端开口与大气相通,保持下端位置不变,将B管缓慢倾斜,则(    )

图8-3-2

正确答案

AD

A管内气体压强为p0-ρgh,当B管倾斜时,会使两水银面的高度差增大,这时A管内气体就向下推水银面,则体积增大,压强减小,达到一个新的平衡态,在这个状态时压强为p0-ρgh′,由于压强减小,所以水银面的高度增大,即h′>h.

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题型:简答题
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简答题

如图8-3-10所示,某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面1 m,因上部混入少量空气,使其读数不准.当气温为27 ℃,标准气压计读数为76 cmHg时,该气压计读数为70 cmHg.

图8-3-10

(1)在相同气温下,若用该气压计测量气压,测得读数68 cmHg,则实际气压应为多少cmHg?

(2)若在气温为-3 ℃时,用该气压计测得读数为70 cmHg,则实际气压为多少cmHg?

正确答案

(1)p="73.6" cmHg;(2)p="75.4" cmHg.

(1)取封闭在玻璃管中的气体为研究对象.

p1=(76-70)cmHg="6" cmHg.

V1="(100-70)S=30S" cm3.

由玻意耳定律是

p1V1=p2V2,

60×30S=(p-68)×32S.

解得          p=73.6(cmHg).

(2)设实际气压为p,对封闭在玻璃管中的气体:

初态:p1="6" cmHg,V1="30S" cm3,T1="300" K;

末态:p′2=(p-70) cmHg,

V′2="(100-70)S" cm3="30S" cm3,

T′2=(273-3) K="270" K.

由气体的状态方程有 .

解得          p=75.4(cmHg).

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题型:简答题
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简答题

圆柱形容器A、B的直径相同.B是封闭的,容器内各部分理想气体的压强为=0.5atm,=1.5atm,外界大气压=1atm.初温均为27℃,=30cm,=16cm,=8cm.活塞处于静止.忽略一切摩擦.求:

(1)=?

(2)欲使B内两部分气体压强相等,须使A的温度升高多少?

正确答案

(1)  1atm    (2)340℃

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题型:填空题
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填空题

如图所示,一定质量的理想气体的P—V图象。 其中,为等温过程,为绝热过程。这两个过程中,内能减少的是     过程气体      (选填“对外”或“对内”)做功。

正确答案

   B→C,   对外;

试题分析:由图知从B到C为绝热过程,体积在增大,说明气体对外做功,所以内能减少

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