- 理想气体的状态方程
- 共154题
如图所示，U形管右管横截面积为左管2倍，管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱，左右两管水银面高度差为36cm，大气压为76cm Hg，现向右管缓慢补充水银。
（1）若保持左管内气体的温度不变，当左管空气柱长度变为20cm时，左管内气体的压强为多大？
（2）在（1）条件下，停止补充水银，若给左管的气体加热，使管内气柱长度恢复到26 cm，则左管内气体的温度为多少？
正确答案
见解析
解析
（1）对于封闭气体有：p1=(76-36)cmHg=40cmHg，V1=26S1cm3
由于气体发生等温变化，由玻意耳定律可得：
（2）停止加水银时，左管水银比右管高h1=76-52cmHg=24cmHg。
对左管加热后，左管下降6cm，右管面积是左管的2倍，故右管上升3cm，左管比右管高为h2= h1-9cm=15cm，
故封闭气体的压强
知识点
如图所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S，活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体，轻绳跨在定滑轮上。开始时汽缸内外压强相同，均为大气压
（1）重物刚离地时气缸内的温度
（2）气体体积减半时的温度
（3）在下列坐标系中画出气体状态变化的整个过程。并标注相关点的坐标值。
正确答案
见解析
解析
（1）P1=P0，
等容过程：
（2）等压过程：
（3）
知识点
有同学在做“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机。实验完成后，计算机屏幕上显示出如右图所示的p-V图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）。
（1）仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是：________________________________________________________；
（2）（单选题）由于此图无法说明p与V的确切关系，所以改画p-1/V图像。画出的p-1/V图像应当是（ ）
（3）若另一组同学操作时用手握住了注射器，作出的p-V图像_____________(选填“可能”“不可能”)与题干的图像相同。
正确答案
（1）实验时注射器内的空气向外泄漏，或“实验时环境温度降低了”。
（2）A （3）不可能
解析
（2）由pV=C可得p=C/V，实验时注射器内的空气向外泄漏，C减小，所以画出的p-1/V图像应当是A 。
（3）若另一组同学操作时用手握住了注射器，气体温度升高，C增大，作出的p-V图像不可能与题干的图像相同。
知识点
如图所示的玻璃管ABCDE，CD部分水平，其余部分竖直（B端弯曲部分长度可忽略），玻璃管截面半径相比其长度可忽略，CD内有一段水银柱，初始时数据如图，环境温度是300K，大气压是75cmHg。现保持CD水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，当水平段水银柱刚好全部进入DE竖直管内时，保持玻璃管静止不动。问：
（1）玻璃管A端插入大水银槽中的深度是多少？（即水银面到管口A的竖直距离）？
（2）当管内气体温度缓慢降低到多少K时，DE中的水银柱刚好回到CD水平管中？
正确答案
见解析
解析
（1）
（2）解法一：
解法二：
知识点
如图，一绝热容器被一绝热隔板K隔开成a 、b两部分，已知a、b内气体压强
Aa气体对b气体做功，a气体内能减少
Ba
Cb气体对a气体做功，b气体温度降低
Db气体对a气体做功，b气体温度升高
正确答案
解析
略
知识点
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