- 查理定律（等容定律）
- 共134题
如图所示，一定量气体放在体积为V0的容器中，室温为T0=300K，有一光滑导热活塞C（不占体积）将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接有一U形管（U形管内气体的体积忽略不计）。两边水银柱高度差为76cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通。（外界大气压等于76cm汞柱）求：
（1）将阀门K打开后，A室的体积变成多少？
（2）打开阀门K后将容器内的气体从300K分别加热到400K和500K，U形管内两边水银面的高度差各为多少？
正确答案
解：（1）开始时，pA0=2大气压，
打开阀门，A室气体等温变化，pA=1大气压，体积VA
pA0VA0=pAVA ①
（2）从T0=300K升到T，体积为V0，压强为pA，等压过程
T1=400K＜450K，pA1=pA=p0，水银柱的高度差为0
从T=450K升高到T2=540K，等容过程，
T2=540K时，水银高度差为15.2cm
如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端留有一抽气孔。管内下部被一活塞封住一定量的气体（可视为理想气体）。开始时，封闭气体的温度为1，活塞上、下方气体的体积分别为30、0，活塞上方气体的压强为0，活塞因重力而产生的压强为0.40。先保持气体温度不变，缓慢将活塞上方抽成真空并密封，然后再对气体缓慢加热。求：
（1）刚开始加热时活塞下方密闭气体的体积1；
（2）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度2；
（3）当气体温度达到3=1.61时气体的压强3。
正确答案
解：（1）抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为0.40，体积为0由玻意耳定律得(0+0.40)0=0.401
得1=3.5 0（2）气体等压膨胀，设活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度是2由盖-吕萨克定律得
得2=
（3）气体温度达到
由查理定律得
得 3=0.560
如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔。管内下部被活塞封住一定量的气体（可视为理想气体），气体温度为T1。开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到P0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1。活塞因重力而产生的压强为0.5p0，继续将活塞上方抽成真空并密封。整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变。然后将密封的气体缓慢加热。求：
（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；
（2）当气体温度达到1.8T1时气体的压强。
正确答案
解：（1）由玻意耳定律得：
由盖·吕萨克定律得：
解得：T'=1.2T1
（2）由查理定律得
解得：p2=0.75P0
某实验小组利用如图所示的装置测量温度：A是容积较大的玻璃泡，A中封有一定量的空气，B是一根很细的与A连接的均匀玻璃管，管壁有温度刻度标志，管下端开口插入水银槽中，管内外水银面高度差为h。
（1）h越大，温度读数越___________（填“大”或“小”）；
（2）试用相关物理规律证明此装置的温度刻度线间距是均匀的；
（3）利用此装置测温度时，如果大气压强增大△P（cmHg），读出的温度值变大还是变小？如何进行修正？
正确答案
（1）小
（2）等容变化：P＝KT，P＝P0－h，△T（即△t）与△h成线性关系，所以刻度线的间距均匀
（3）变小，因为△h＝△P，所以应从管内水银面向下移动△h的刻度线读数
如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为＝2×10-3 m2、质量为＝4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强0＝1.0×105Pa。现将气缸竖直放置，如图（b）所示，取＝10m/s2。求：
（1）活塞与气缸底部之间的距离；
（2）加热到675K时封闭气体的压强。
正确答案
解：（1）
由等温变化
得
（2）设活塞到卡环时温度为3，此时3=36由等压变化
得
由540K到675K等容变化
由
得
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