- 气体等温变化的P-V图象
- 共285题
如图所示,一开口向上的玻璃管内有一段长19cm的汞柱,封住的一段空气柱长为15cm.将管倒放时,被封闭的空气柱长为25cm.问:
(1)当时的大气压强为多大?
(2)将管水平放置时,管内封着的空气柱为多长?
正确答案
解析
解:(1)
玻璃管开口向上时:P1=(P0+19 )cmHg,V1=15Scm3,
将管倒放时:P2=(P0-19 )cm3,V2=25Scm3
由于气体温度不变,根据玻意耳定律有:
(P0+19)15S=(P0-19)25S
解方程得P0=76cmHg
(2)将管水平放置时,P3=P0=76cmHg,V3=L3S cm3
根据玻意耳定律 P1V1=P3V3
即(P0+19)15S=P0L3S
代入已知数据,得L3=18.75cm
答:
(1)当时的大气压强为76cmHg.
(2)将管水平放置时,管内封着的空气柱为18.75cm.
[物理--选修3-3]
(1)以下有关热现象的说法中正确的是______(填入正确选项前的字母)
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.气体分子的平均动能增大,气体的压强一定增大
C.两个分子从远处逐渐靠近,直到不能再靠近为止的过程中,分子间相互作用的合力先变大、后变小,再变大
D.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
(2)如图所示,粗细均匀的玻璃管内盛液体,液面上方为理想气体,右管封口,左管有活塞,开始时液面相平,左右气柱等长均为h.当左管(足够长)活塞向上提起多高时液面高度差为h.(设开始时气体压强为P0,液体密度为ρ,温度不变)
正确答案
解析
解:(1)A、布朗运动是悬浮在液体中的颗粒做的无规则运动,不是分子运动,是液体分子无规则运动的反映.故A错误.
B、气体分子的平均动能增大,温度越高,但压强不一定大.故B错误.
C、根据分子力与分子间距离的关系:分子间相互作用的合力先变大、后变小,再变大.故C正确.
D、第二类永动机不违反能量守恒定律,违反了物理过程的方向性.故D错误.
故选C
(2)设活塞上提高度为x.此时左右两管中气体压强分别为P1、P2,则由题条件P2=P1+ρgh
根据玻意耳定律,
对左管中封闭气体:P0Sh=P1S(h+x-)
对右管中封闭气体:P0Sh=P2S(h+)
代入解得
x=
答:(1)C
(2)当左管活塞向上提起高度为时液面高度差为h.
家用白炽灯泡中充有氩气,设灯泡发光工作时灯泡中气体的平均温度为127℃,且灯泡中气压超过1.2个大气压灯泡将炸裂,则常温下(可视作27℃)给灯泡内充氩气的压强不得超过多大?
正确答案
解析
解:T1=t1+273=300K;
T2=t2+273=400K;
根据查理定律,有:;
代入数据,得到:P2=
答:常温下给灯泡内充氩气的压强不得超过0.9个大气压.
运用玻意耳定律可以测量小晶体的密度,实验步骤如下:
Ⅰ.取适量小晶体,用天平测出其质量,然后将小晶体装入注射器内;
Ⅱ.缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置的容积刻度V1,通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强P1;
Ⅲ.重复步骤Ⅱ,记录活塞在另一位置的容积刻度V2和读取相应的气体的压强P2;
Ⅳ.处理记录的数据,算出小晶体的密度.
(1)为了减小实验误差,现采用作直线图线的方法来处理表格中的实验数据.按此要求,右边方格图的纵坐标应标明的物理量是______,横坐标则应标明______,根据表格数据在方格图2中画出相应图线;
(2)如果图线的斜率用k表示,则注射器内小晶体的体积v0与容积刻度V、气体的压强P 的关系表达式为:v0=______;
(3)实验测得这些小晶体的质量为6.48×10-3kg,则小晶体的密度大小为______kg/m3.
正确答案
解析
解:(1)根据玻意耳定律,有:PV=C,要作直线图,故作V-图象,图象如图所示:
(2)注射器中的气体发生的是等温变化,根据玻意耳定律,PV=C,所以气体体积趋向于0时,P趋向于无穷大.从图象知,横轴截距表示固体的体积,
故有:k=,
解得:V0=;
(3)由(2)得,固体的体积 v=0.265m3
由ρ=得:
固体的密度:ρ=kg/m3=2.16×103kg/m3
故答案为:(1)V,,如图所示;(2)V-
;(3)2.16×103.
如图所示,导热材料制成的截面积相等,长度均为45cm的气缸A、B通过带有阀门的管道连接.初始时阀门关闭,厚度不计的光滑活塞C位于B内左侧,在A内充满压强
的理想气体,B内充满压强
的理想气体,忽略连接气缸的管道体积,室温不变.现打开阀门,求:
①平衡后活塞向右移动的距离和B中气体的压强
②自打开阀门到平衡,B内气体是吸热还是放热(简要说明理由).
正确答案
解析
解:①A气体,有PALS=p(L+x)S
B气体,有PBLS=p(L-x)S
解得
x=15cm
p=2.1×105Pa
②活塞C向右移动,对B中气体做功,而气体做等温变化,内能不变,故B气体放热;
答:①平衡后活塞向右移动的距离为15cm,B中气体的压强为2.1×105Pa;
②自打开阀门到平衡,B内气体是放热.
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