- 气体等温变化的P-V图象
- 共285题
某小组用图所示的实验装置,研究“一定质量气体,体积不变时,压强与温度的关系”.在大气压p0时,将封有一定质量气体的烧瓶,浸在冰水混合物中,U形压强计可动管A和固定管B中的水银面刚好相平.将烧瓶浸入温度为t℃的热水中,B管水银面将______,这时应将A管______,(均选填“上升”或“下降”),使B管中水银面回到原处,记下此时A、B两管中水银面的高度差为h.已知水银的密度ρ,则此状态下瓶中气体的压强为______,用此实验装置可研究______定律.
正确答案
解析
解:烧瓶由浸在冰水混合物到温度为t℃的热水中,压强将增大,因此B管水银面将下降,A管水银面上升;
使B管中水银面回到原处,说明体积不变,为等容变化,用来研究查理定律;
此时A、B两管中水银面的高度差为h,烧瓶中的气体压强为P=P0+ρgh
故答案为:下降 上升 p0+ρgh 查理
如图所示,一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水银的水银槽内,管内封闭有一定质量的空气,水银槽的截面积上下相同,是玻璃管截面积的5倍.开始时管内空气长度为6cm,管内外水银面高度差为50cm.将玻璃管沿竖直方向缓慢上移(管口未离开槽中水银),使管内外水银面高度差变成60cm.(大气压相当于75cmHg),求:
(1)此时管内空气柱的长度;
(2)水银槽内水银面下降的高度.
正确答案
解析
解:(1)玻璃管内的空气作等温变化,有:
((p0-ρgH1)l1=(p0-ρgH2)l2
所以.
故此时管内空气柱的长度为0.10m.
(2)设水银槽内水银面下降△x,水银体积不变,有:
S1△H=S2△x
所以
故水银槽内水银面下降的高度为0.02m.
如图所示,一质量为m=10kg的导热气缸中有一可自由移动的活塞,活塞的面积S=20cm2,活塞通过一轻绳悬挂于天花板上,气缸内封闭一定质量的空气.当外界环境温度保持t1=27℃不变时,活塞距气缸底部L1=30cm.已知:大气压p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)t1=27℃时,气缸内气体的压强p1
(2)当外界环境温度变为t2=77℃且保持不变时,活塞到气缸底部的距离L2.
正确答案
解析
解:(1)对气缸受力分析可知:
由mg+P1S=P0S得:
(2)等温变化:据盖.吕沙克定律:得:L2=35cm
答:(1)t1=27℃时,气缸内气体的压强p1为1.5×105pa
(2)活塞到气缸底部的距离L2为35cm.
在验证玻意耳定律的实验中,发现 pV一栏的数值随p的增大而减小造成这一现象的原因可能是 ( )
正确答案
解析
解:根据理想气体状态方程=C,可以得到PV=CT,因为P是增大的,所以PV变小的原因可能是V变得很小,或者可能温度T变小,也可能是C变小,即气体质量变小,根据选项只有D正确.
故选D.
质量为m的活塞将一定量的理想气体封闭在高为h的直立气缸内,活塞横截面积为S,气缸内壁光滑且导热良好.开始时活塞被固定在气缸顶端A处,打开螺栓K,活塞最终停在气缸一半高度的B处,大气压强为P0,不计活塞厚度,重力加速度为g,环境温度保持不变.
①求活塞在A处时,气缸内封闭气体的压强:
②求上述过程中通过气缸壁传递的热量Q.
正确答案
解析
解:(1)设封闭气体的压强为P,活塞受力平衡
P0S+mg=PS
P=P0+
P1V1=P2V2
解得:P1=(P0+
)
(2)由于气体的温度不变,则内能的变化△E=0;
由能量守恒定律可得:Q=;
答:(1)活塞在A处时,气缸内封闭气体的压强为(P0+
):
②上述过程中通过气缸壁放出的热量Q为.
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