- 查理定律(等容定律)
- 共134题
夏季车辆长途行驶时,车胎内气体温度最高可达77℃。某型号轮胎说明书上标注的最大胎压为3.5×105Pa。若给该轮胎充气时,胎内气体温度恒为27℃,不计充气及车辆行驶时车胎体积的变化,为了保证行车安全,该轮胎刚充完气的气压不应超过多少?
正确答案
车胎内气体初末状态的温度分别为T1=273+27=300K,
T2="273+77=350K" (1分)由查理定律 得 (2分)
(1分)
汽车行驶时轮胎的胎压过高易造成爆胎事故,太低又会造成油耗上升。已知某型号轮胎能在-40℃~90℃的环境中正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过标准大气压的3.5倍,最低胎压不低于标准大气压的1.6倍,那么在t=20℃时给轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适?(设轮胎的容积不变)
正确答案
胎压在2.01atm到2.83atm之间比较合适
试题分析:设在T=293K时充气后的最小胎压为,最大胎压为
由 ,
可得Pmin=2.01atm
由,
可得
故充气后的胎压在2.01atm到2.83atm之间比较合适
点评:理想气体的等容变化遵循查理定律,即。
活塞面积为50,上放一重物,它和活塞的总质量为10kg,大气压强为1.0×
Pa,取g=10m/
,开始时,活塞处于静止状态,活塞和缸底距离10cm,气体温度为27℃,现给气体慢慢加热,使气体温度升高到87℃,活塞重新静止后,将活塞固定,接着再使温度下降到原来的27℃,求:活塞上升的距离?最后气体的压强?
正确答案
2cm ;1.0×105Pa
如图所示,在很细的U型管两端连着两个容积相等的容器A和B,内装有温度为T0的理想气体.管内两边水银柱高度差为h,当温度降低△T时,两边水银面各移动了多少距离?
正确答案
体积为V="100" cm3的空心球带有一根有刻度的均匀长管,管上共有N=101个刻度,设长管与球连接处为第一个刻度,以后顺序往上排列,相邻两刻度间管的容积为0.2 cm3,水银液滴将球内空气与大气隔开,如图8-2-9所示.当温度t="5" ℃时,水银液滴在刻度为n=21的地方.那么在此大气压下,能否用它测量温度?说明理由,若能,求其测量范围,不计热膨胀.
图8-2-9
正确答案
测量温度的范围从-5.7 ℃—47.8 ℃.
因为管口和大气相通,所以球内气体的体积随温度的升高而膨胀,气体是等压变化,根据盖·吕萨克定律:
=
=
=恒量.
温度的增加与体积的增加成正比,所以可以用来测量温度.测量温度的范围应该为气体的体积从V1="100" cm3,等压变化到V2="(100+100×0.2)" cm3="120" cm3这个范围所对应的气体温度T1—T2之间.
根据题意,当T0="273+5" K="278" K时,气体的体积V0=(100+20×0.2) cm3="104" cm3.
根据盖·吕萨克定律:
=
T1==
K="267.3" K
=
,所以T2=
=
K="320.8" K
267.3 K="-5.7" ℃320.8 K="47.8" ℃
能测量温度的范围从-5.7 ℃—47.8 ℃.
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