- 气体的压强
- 共368题
如图所示，汽缸内封闭有一定质量的理想气体，当时温度为0℃，大气压为1 atm(设其值为105 Pa)、汽缸横截面积为500 cm2，活塞重为5 000 N。则：
(1)汽缸内气体压强为多少？
(2)如果开始时内部被封闭气体的总体积为
正确答案
解：(1)由受力平衡可知：P1=P0+
(2)缸内气体先做等压变化，活塞将运动到卡环处就不再运动，设此时温度为T1有：
所以：
接下来继续升温，汽缸内气体将做等体积变化，设所求压强为P2，故有：
代入可得：
一位质量为60kg的同学为了表演“轻功”，用打气筒给4个相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想 气体），然后将这4个气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。
(1)关于气球内气体的压强，下列说法正确的是___________。
A．大于大气压强
B．是由于气体重力而产生的
C．是由于气体分子之间的斥力而产生的
D．是由于大量气体分子的碰撞而产生的
(2)在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变，下列说法正确的是___________。
A．球内气体体积变大
B．球内气体体积变小
C．球内气体内能变大
D．球内气体内能不变
(3)为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面向气球一侧表面贴上小方格边长为2.0cm的方格纸。表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”，如图所示，若表演时大气压强为1.013×105 Pa，取g=10m/s2，则气球内气体的压强为___________Pa。（取4位有效数字）
气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系？
正确答案
(1)AD
(2)BD
(3)1.053×105，面积相同
如图所示，一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内，活塞上堆放着铁砂，最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上，气体柱的高度为H0=10cm，气体的温度T0=300K，压强为大气压强p0．现对气体缓慢加热，当气体温度升高到360K时，活塞（及铁砂）开始离开卡环而上升，此后在维持温度不变的条件下缓慢取走铁砂．已知活塞的横截面积是20cm2，大气压强p0为1×105 Pa，不计活塞与气缸之间的摩擦．求：
（1）最初活塞上堆放着的铁砂的质量；
（2）铁砂全部取走后活塞所能达到的高度H．
正确答案
（1）对气体缓慢加热，当气体温度升高到360K时，活塞（及铁砂）开始离开卡环而上升，体积不变，
根据气体方程
解得p2=1.2×105 Pa，
根据平衡条件得：p0S+mg=p2S，
1×105×20×10-4+10m=1.2×105×20×10-4，
m=4 kg
（2）此后在维持温度不变的条件下缓慢取走铁砂，发生等温变化．根据气体方程
p2V2=p3V3，
1.2×105×10S=105×HS，
解得：H=12 cm
答：（1）最初活塞上堆放着的铁砂的质量是4 kg；
（2）铁砂全部取走后活塞所能达到的高度是12 cm．
如图所示为某校物理兴趣小组设计的一个玻璃管测力计，玻璃管竖直悬挂，上端封闭、下端开口，管内一个很薄的轻质活塞封闭了一定质量的空气，活塞连接一轻质秤钩．已知玻璃管长为10cm，横截面积为1cm2，现将不同质量的钩码M挂在秤钩上，稳定后用刻度尺测量出活塞与管顶之间的距离L，在实验过程中气体的温度保持不变，四次实验的数据记录右面的表格内：
（1）通过计算可得实验时的大气压强p0=______Pa．
（2）该玻璃管测力计的刻度是______（填：均匀，不均匀）的，它能测量的最大作用力不超过______N．
（3）通过实验同学们发现用这种玻璃管测力计来测力，存在一些不足之处，请列举两点：
a______
b______．
正确答案
（1）由力平衡条件得：所挂钩码的质量为M时，封闭气体的压强为P=P0-
封闭气体的压强分别：
状态1：P1=P0，
状态2：P2=P0-
根据玻意耳定律得：P1L1=P2L2，
代入解得，P0=1.01×105Pa
（2）由P1L1=（P0-
玻璃管的长度为10cm，所以气体的长度最大为10cm，此时的拉力最大，
当L=10.00cm时，由P1L1=P3L=（P0-
解得M3g=6.06N，
（3）用这种玻璃管测力计来测力，容易受外界环境的影响，比如大气压强改变、环境温度改变影响测量的准确性．
故答案为：
（1）1.01×105；
（2）不均匀，6.06
（3）大气压强改变、手拿玻璃管会使得管内气体温度变化．
粗细均匀的U形管竖直放置，右端封闭，左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞，管内水银把气体分隔成A、B两部分．当大气压强为P0=75cmHg、温度为t0=27℃时，管内水银面在同一高度，两部分气体的长度均为L0=20cm．
（1）现向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h=10cm．求活塞上升的高度L；
（2）然后固定活塞，对左管气体加热．则当左管内气体温度为多少摄氏度时，方可使右管内水银面回到原来的位置．
正确答案
（1）对B管中气体，发生等温变化，根据玻意耳定律得：PP0L0=PB（L0+0.5h）
代入解得，PB=60cmHg
此时A管中气体压强为PA=PB-h=50cmHg
对A管中气体，根据玻意耳定律得：P0L0=PALA，
代入LA=30cm
故活塞上升的高度L=LA-L0+0.5h=15cm
（2）固定活塞，对左管气体加热．对A管中气体，根据理想气体状态方程得
代入，得
解得，t=252℃
答：
（1）现向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h=10cm．活塞上升的高度L是15cm
（2）当左管内气体温度为252摄氏度时，方可使右管内水银面回到原来的位置．
扫码查看完整答案与解析