- 气体的压强
- 共368题
如图所示,某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面1m,因上部混有少量的空气使读数不准,当气温为27℃时标准气压计读数为76cmHg,该气压计读数为70cmHg,求:
(1)若在气温为27℃时,用该气压计测得的气压读数为64cmHg,则实际气压应为多少cmHg?
(2)若在气温为7℃时,用该气压计测得的气压读数为68cmHg,则实际气压应为多少cmHg?
正确答案
(1)根据平衡知识得:
上部混有少量的空气压强为:P1=76-70=6cmHg
上部混有少量的空气体积:V1=(100-70)S=30cm•S
若在气温为27℃时,用该气压计测得的气压读数为64cmHg,
空气体积:V1=(100-64)S=36cm•S
根据气体状态方程=C得:
P1V1=P2V2
P2=5cmHg
P0′=64+5=69cmHg
(2)T1=273+27=300K
V3=100-68=32cm•S
T3=273+7=280K
=
解得:P3=5.25cmHg
P0″=68+5.25=73.25cmHg
答:(1)若在气温为27℃时,用该气压计测得的气压读数为64cmHg,则实际气压应为69cmHg.
(2)若在气温为7℃时,用该气压计测得的气压读数为68cmHg,则实际气压应为73.25cmHg.
在室温条件下研究气体的等容变化,实验装置如图所示,由于不慎使水银压强计左管水银面下h=10cm处有长L=4cm的空气柱.开始时压强计的两侧水银柱最高端均在同一水平面上,温度计示数为7℃,后来对水加热,使水温升高到77℃,并通过调节压强计的右管,使左管水银面仍在原来的位置.若大气压强为76cmHg.求:
(1)加热后左管空气柱的长L′(保留一位小数).
(2)加热后压强计两管水银面的高度差△h.
正确答案
(1)对于A气体的等容变化,有pA1=(76+14)-10=80cmHg
=
,
带入数据,有:=
,
解得:pA2=100cmHg
对于B气体的等温变化,有pB1=76+14=90cmHg,
pB2=100+10=110cmHg
根据玻意耳定律,有:pB1VB1=pB2VB2,
代入数据,有:90×4=110×L',
解得:L'≈3.3cm
(2)△h=(110-76)-(10+3.3)=20.7cm
答:(1)加热后左管空气柱的长L′为3.3cm.
(2)加热后压强计两管水银面的高度差△h为20.7cm.
如图(a)所示,一支上端开口、粗细均匀的足够长玻璃管竖直放置,玻璃管内一段长度h为10cm的水银柱封闭了一段长度为5cm的空气柱,环境温度为27℃,外界大气压强P0=75cmHg.求:
(1)管内封闭气体的压强;
(2)若将玻璃管插入某容器的液体中,如图(b)所示,当管内空气柱长度保持为7cm时,其温度是多少?
正确答案
(1)封闭气体的压强等于大气压强加上水银柱产生的压强,故
P1=P0+h=75+10=85(cmHg)
(2)气体做等压变化,L1=5cm,L2=L+2=7cm,T1=273+23=300(K)
根据盖-吕萨克定律,有:
=
解得:
T2==
K=420K
答:(1)管内封闭气体的压强为85cmHg;
(2)将玻璃管插入某容器的液体中,当管内空气柱长度保持为7cm时,其温度是420K.
如图所示的气缸是由横截面积不等的两段圆柱形竖直管道A和B相互连结而成,A的截面积Sa=40cm2,B的截面积Sb=20cm2,其中用光滑不漏气的活塞a和b封闭着一定量的理想气体,已知活塞a的质量ma=8kg,活塞b的质量mb=4kg,两活塞用一段不可伸长的细绳相连,最初活塞a位于管道A的下端,此时,气体的温度为-23℃,细绳恰好伸直但无张力,然后对气缸缓慢加热,使气体温度升高,已知大气压强p0=105Pa,求:
(1)温度上升到多高时,两活塞开始上升?
(2)温度上升到多高时,活塞b才能上升到管道B的上端?(g取10m/s2)?
正确答案
(1)绳子恰无张力时,对活塞b研究有:
P1Sb+mbg=P0Sb
得P1=P0-=(105-
)Pa=0.8×105Pa
两活塞开始上升时,a不受管道的支持力,以a、b活塞整体研究,
有:P0Sa+P2Sb+(ma+mb)g=P0Sb+P2Sa,
得:P2=P0+=(105+
)Pa=1.6×105Pa
此过程气体为等容变化:=
得T2=T1=
×250K=500K
(2)从活塞恰开始上升到b活塞升到B的上端,此过程气体为等压变化:
则有 =
得 T3=T2=
T2=
×500K=1000K
答:
(1)温度上升到500K时,两活塞开始上升.
(2)温度上升到1000K时,活塞b才能上升到管道B的上端.
如图所示,带有活塞的气缸中封闭一定质量的气体(不考虑分子势能).将一个热敏电阻(电阻值随温度升高而减小)置于气缸中,热敏电阻与气缸外的欧姆表连接,气缸和活塞均具有良好的绝热性能.下列说法正确的是( )
正确答案
AB
本题所考查的知识点是做功和热传递是改变物体内能的两种方式;及气体的体积、压强、温度之间的关系和欧姆表的读数.
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