- 查理定律（等容定律）
- 共134题
容积为20升的钢瓶充满氧气后，压强为30大气压，打开钢瓶中的阀门，让氧气分别装到容积为5升的小瓶中，若小瓶原来为真空，装到小瓶中的氧气压强为2个大气压，分装中无漏气且温度不变，那么最多能装多少小瓶？
正确答案
初态：P1=30atm V1=20L
末态：P2=2atm V2=（V1+n×5L）（n为瓶数）
由 P1V1=P2V2 得n=56
答：最多能装56瓶．
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（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，V1=3.50m3，p2=36.0cmHg带入得：
V2=7.39m3．
故氦气在停止加热前的体积为V2=7.39m3．
（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：V3=5.54m3．
故氦气在停止加热较长一段时间后的体积为：V3=5.54m3．
一定质量的理想气体从状态a经历了温度缓慢升高到状态d的变化，下面的表格和V-T图各记录了其部分变化过程，试求：
（1）温度325K时气体的压强．
（2）温度250K时气体的体积．
正确答案
（1）由V-T图可知状态b到状态c是等容变化，根据查理定律，有：
解得：PC=
（2）有表格数据看出，温度250K时，气压为0.75×105Pa，根据理想气体状态方程，有：
解得：Va=
答：（1）温度325K时气体的压强为0.975×105Pa．
（2）温度250K时气体的体积为0.65m3．
如图所示，烧瓶内封闭一定质量的理想气体，烧瓶的总体积为800mL，最初，U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水，温度为27℃，当用注射器往烧瓶中注入200mL水时，U形管两臂中的水银面出现25cm高度差，然后将烧瓶缓慢加热，使气体温度变为57℃．忽略细管中的气体体积．求：
（1）大气压强P0为多少cmHg？
（2）最终U形管两臂中的水银面的高度差？
正确答案
（1）由题意知：P1=P0，P2=P0+h=P0+25cmHg，V1=800mL，V2=600mL，
由玻意耳定律可得：P1V1=P2V2，
即：p0×800=（p0+25）×600
代入数据，解得p0=75cmHg
（2）由题意知：P2=75cmHg+25cmHg=100cmHg，T2=27+273=300K，T3=57+273=330K，
根据查理定律可得
即
解得p3=110cmHg
所以△h=（110-75）cm=35cm．
答：（1）大气压强P0为75cmHg．
（2）最终U形管两臂中的水银面的高度差为35cm．
为了测量大米的密度，某同学实验过程如下：
（1）取适量的大米，用天平测出其质量，然后将大米装入注射器内；
（2）缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度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；
（3）重复步骤（2），记录活塞在另一位置的刻度V2和读取相应的气体的压强P2；
（4）根据记录的数据，算出大米的密度．
①如果测得这些大米的质量为6.46×10-3kg，则大米的密度为______kg/m3．
（结果取二位有效数字）．
②为了减小实验误差，在上述实验过程中，应做怎样改进？
③请设想可能影响实验结果的一个问题．
正确答案
（1）设大米的体积为V，以注射器内封闭的气体为研究对象，
由玻意耳定律可得：P1（V1-V）=P2（V2-V），
解得V=
大米的密度为：
ρ=
（2）可以改变气体的体积，测出若干个压强值，然后作出V-
（3）大米含水量多少影响其密度、连接传感器的管子影响体积的测量、气体温度发生了变化（压缩气体速度太快）、放入的大米量太少影响测量精度等等．
故答案为：（1）1.7×103
（2）可以改变气体的体积，测出若干个压强值，然后作出V-
（3）大米含水量多少影响其密度、连接传感器的管子影响体积的测量、气体温度发生了变化（压缩气体速度太快）、放入的大米量太少影响测量精度等等．
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