- 查理定律(等容定律)
- 共134题
如图所示,内截面积为S=10-4m2、足够高的圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上,缸内离底部高为h1=0.08m处有一质量为m=0.2kg的活塞封住一定质量的理想气体,气体温度为t1=27°C,大气压强为p0=1.0×105Pa,重力加速度为g=10m/s2.问:
(1)若把活塞用销子固定住,再将气体温度升高到t2=102℃,此时缸内气体的压强p2为多大?
(2)若在初始条件下,保持气体温度不变,把气缸倒过来,开口向下竖直放置,此时活塞与气缸底的距离h2为多大?
正确答案
解;(1)初态:P1=P0+=1.2×105Pa T1=300K T2=375K
封闭气体做等容变化,根据查理定律得:=
代入数据求得:p2=1.5×105Pa
(2)P3=P0-=0.8×105Pa
封闭气体做等温变化,根据玻意耳定律得:p1h1S=p3h2S
代入数据求得:h2=12cm
答:(1)缸内气体的压强p2为1.5×105Pa
(2)活塞与气缸底的距离h2为12cm.
密封的宇宙飞船在起飞时舱内温度为7°,水银气压计读数为H,在飞船匀加速上升过程中,舱内温度调至27°,水银气压计读数下降到,试求飞船的加速度。(设重力加速度g恒定)
正确答案
解:,
,
一质量为M的气缸,用质量为m,横截面积为S 的活塞,封有一定质量的气体,活塞与气缸之间无摩擦且不漏气.气缸水平横放时,空气柱长为L0 (如图甲所示),若将气缸按图乙悬挂,静止时求气柱长度为多少.(已知大气压强为P0,且气体温度保持不变.)
正确答案
以缸内气体为研究对象:平放为初态:P1=p0 v1=L0s
悬挂为末态:对缸体:Mg+P2S=P0S 则:P2=P0- V2=Ls
由玻意耳定律:P1V1=P2V2
即:P0L0S=(P0-)Ls
求得:L=
答:静止时气柱的长度为
(选修3-3选做题)
某同学在研究气体的等容变化规律时,在实验室里将一玻璃瓶开口向上竖直放入烧杯中的水里,缓慢加热到77 ℃后,用一个软木塞封住瓶口,当烧杯中水温缓慢降至42 ℃时,若想向上拔出软木塞,至少需要施加多大外力?已知大气压强p0=1.0×105 Pa ,瓶口面积S=1.0×10-3 m2,软木塞的重量G=0.50 N。(软木塞与瓶口之间的摩擦不计)
正确答案
解:玻璃瓶内的空气状态为:
P1=P0=1.0×105 Pa,T1=273K+77K=350K
T2=273K+42K=315K
根据查理定律 ①
对软木塞受力分析可得:F+P2S=G+P0S ②
①②联立解得:F=10.50 N
若一定质量的理想气体分别按图所示的三种不同过程变化,其中表示等容变化的是____________(填“a→b”、“b→c”或“c→d”),该过程中气体____________(填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”)。
正确答案
a→b,吸热
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