- 玻意耳定律(等温定律)
- 共240题
如图所示,压缩式喷雾器储液桶的容积为5.7×10-3 m3。往桶内倒入4.2×10-3 m3的药液后开始打气,打气过程中药液不会向外喷出,如果每次能打进2.5×10-4 m3的空气,要使喷雾器内空气的压强达到4个标准大气压,应打气几次?这个压强能否使喷雾器内药液全部喷完?(设大气压强为1个标准大气压)
正确答案
解:由题设可知,每次打入容器内的气体压强为1atm,建立质量守恒方程,得
4P0V=P0V+P0·V0·N,V=5.7×10-3 m3-4.2×10-3 m3,V0=2.5×10-4 m3将数据代入得:N=18
药液能否全部喷出取决于空气充满药桶时,空气压强与大气压的大小关系
由玻意耳定律知,4P0V=5.7×10-3·p
代入数据得:p=1.05P0>P0故可以使喷雾器内药液全部喷完
如图所示,一定量气体放在体积为V0的容器中,室温为T0=300K,有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室,B室的体积是A室的两倍,A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计)。两边水银柱高度差为76cm,右室容器中连接有一阀门K,可与大气相通。(外界大气压等于76cm汞柱)求:
(1)将阀门K打开后,A室的体积变成多少?
(2)打开阀门K后将容器内的气体从300K分别加热到400K和500K,U形管内两边水银面的高度差各为多少?
正确答案
解:(1)开始时,pA0=2大气压,
打开阀门,A室气体等温变化,pA=1大气压,体积VA
pA0VA0=pAVA ①
②
(2)从T0=300K升到T,体积为V0,压强为pA,等压过程 ③
T1=400K<450K,pA1=pA=p0,水银柱的高度差为0
从T=450K升高到T2=540K,等容过程, ④
⑤
T2=540K时,水银高度差为15.2cm
麦克劳真空计是一种测量极稀薄气体压强的仪器,其基本部分是一个玻璃连通器,其上端玻璃管A与盛有待测气体的容器连接,其下端D经过橡皮软管与水银容器R相通,如图所示,图中K1、K2是互相平行的竖直毛细管,它们的内直径皆为d,K1顶端封闭,在玻璃泡B与管C相通处刻有标记m,测量时,先降低R使水银面低于m,如图甲所示,然后逐渐提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高,这时K1中水银面比顶端低h,如图乙所示,待测容器较大,水银面升降不影响其中的压强,测量过程中温度保持不变,已知B(m以上)的容积为V,K1的容积远小于V,水银密度为ρ。
(1)试导出上述过程中计算待测压强p的表达式_____________。
(2)为了减少实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有
[ ]
A.适当增大B的容积为V
B.适当增大K1、K2的长度L
C.适当减少K1、K2的直径d
D.适当减少R中的水银
(3)本实验中,如果大气压强发生变化_____________(填“会”或“不会”)影响极稀薄气体压强的测量值。
正确答案
(1)ρgh2pd2/4V
(2)AC
(3)不会
【选修3-3选做题】
如图所示,一圆筒形汽缸静止于水平地面上,汽缸的质量为M,活塞(连同手柄)的质量为m,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为P0,平衡时汽缸内的容积为V。现用手握住活塞手柄缓慢向上提,设汽缸足够长,在整个上提过程中气体的温度保持不变,不计汽缸内气体的重力及活塞与汽缸壁间的摩擦,求汽缸刚提离地面时活塞上升的距离。
正确答案
解:封闭气体的初状态:体积为V,压强为
设汽缸刚提离地面时活塞上升的距离为x,封闭气体压强为P2,则封闭气体末状态体积为V'=V+xS
对气缸,有p2S+Mg=p0S
解得
根据玻意耳定律P1V=P2V'
解得
内壁光滑的导热气缸竖直浸放在冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为p0=1.0×105Pa、体积V0=2.0×10-3m3的理想气体。现在活塞上方缓慢倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体的温度变为127℃。求气缸内气体的最终体积和压强。
正确答案
解:气体先做等温变化,由玻意耳定律得
解得压强P=2.0×105Pa
之后,气体做等压变化,由盖-吕萨克定律得
解得最终体积m3
扫码查看完整答案与解析