- 气体等温变化的P－V图象
- 共285题
①打开开关K，使管AB与钟罩C和大气相通，这时上下移动盛有水银的连通器D，使水银面在n处；
②关闭K，升起D，使水银面到达m处，这时连通器中的两管内水银面高度差h1=15.2cm．
③打开K，把264克矿物投入C中，移动D，使水银面在n处；④关闭K，上举D，使左端水银面又到m处，这时两管中的水银面高度差h2=24.0cm．
已知大气压强为760mmHg，钟罩和管AB（到达m处）的体积为V=103cm3，设测量过程等温，求矿石的密度．
正确答案
解析
解：设m至n的体积为△V，矿石的体积为V0
不放矿石时，初态：P1=P0，V1=V+△V
末态P2=P0+h1，V2=V
由P1V1=P2V2得
P0（V+△V）=（P0+h1）V ①
放矿石时，初态P3=P0，V3=V+△V-V0，
末态P4=P0+h1，V4=V-V0
由P3V3=P4V4得
P0（V+△V-V0）=（P0+h2）（V-V0） ②
联立以上两式解得
密度
答：矿石的密度为720kg/m3
（1）此时管内外水银面高度差为多大？
（2）水银槽的截面积是玻璃管截面积的多少倍？
正确答案
解析
解：（1）设玻璃管的横截面为S1，玻璃管向上移动为等温变化，
初态：P1=25cmHg，V1=6S1 末态：P2为待求 V2=10S1
由玻恴耳定律：P1V1=P2V2 得：P2=
又：P2=P0-ρgh=75-h（cmHg） 得 h=60cm
（2）设水银槽的截面积为S2 则 上移的水银的体积不变得：2S2=10S1 S2=5S1
答：（1）管内外水银面高度差为h=60cm
（2）水银槽的截面积是玻璃管截面积的5倍．
（i）再次静止后，被封气体的压强；
（ii）活塞B向上移动的距离．
正确答案
解析
解：（i）根据两圆筒的截面积之比4：1，由体积相等5×S=h×
h=20cm，
所以，被封气体的压强为：
（ii）设再次静止时气柱长为L2，根据玻马定律，得：（P0+H）LS=P2L2S
利用几何关系可得活塞B移动的距离为：
代入数值后可得：△h=8cm
故答案为：100cmHg，8cm
一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m3．在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变．此后停止加热，保持高度不变．已知在这一海拔高度气温为-48.0℃．求：
（1）氦气在停止加热前的体积；
（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积．
正确答案
解析
解（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程．根据玻意耳-马略特定律有：
p1V1=p2V2
将p1=76.0cmHg，
故氦气在停止加热前的体积为
（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1=300K下降到与外界气体温度相同，即T2=225K，这是一等压过程，根据盖-吕萨克定律有：
将数据带入得：
故氦气在停止加热较长一段时间后的体积为：
a．水的饱和汽压随温度的升高而增大
b．扩散现象表明，分子在永不停息地运动
c．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小
d．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小
（2）如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l=20cm（可视为理想气体），两管中水银面等高．先将右端与一低压舱（未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h=10cm（环境温度不变，大气压强p0=75cmHg）
①稳定后低压舱内的压强为______cmHg；
②此过程中左管内的气体对外界______（填“做正功”“做负功”“不做功”），气体将______（填“吸热”或放热“）．
正确答案
解析
解：（1）a、因温度升高使得汽化的分子个数增加，汽压增大．故a正确
b、扩散现象说明分子在运动，因扩散不会停止，故分子运动不会停止．故b正确
c、当分子间距离增大时，分子引力下斥力均减小．故C错误
d、一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，温度升高，则分子平均动能增加，故错误．
故选：ab
（2）①解：U型管横截面积为S，右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p1=p0，v1=ls
右端与一低压舱接通后左管中封闭气体压强为p2，气柱长度为l2，v2=l2s l2=20+5=25cm
稳定后左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得p1V1=p2V2 得 P0ls=p2l2s 得
设低压舱内的压强为P，则p2=P+10 则P=50cmHg
②因气体膨胀，对外做功温度降低，则吸收热量．
故作案为：（1）ab
（2）①50 ②做正功，吸热
扫码查看完整答案与解析