有一块防水仪表,密封性能良好,表内外压强差超过6.0×104Pa时表盘玻璃将爆裂.某运动员携带此表攀登珠峰,山下温度为27°C,表内气压为1.0×105Pa.气
题型:不详难度:来源:
有一块防水仪表,密封性能良好,表内外压强差超过6.0×104Pa时表盘玻璃将爆裂.某运动员携带此表攀登珠峰,山下温度为27°C,表内气压为1.0×105Pa.气体的摩尔体积为V.登上珠峰时,表盘玻璃发生爆裂,此时山上气温为-23°C.表内气体体积的变化可忽略不计.阿伏加德罗常数为NA. (1)写出表内气体分子间距的估算表达式 (2)分析说明表盘玻璃是向外还是向内爆裂,并求山顶大气压强是多少?(结果保留两位有效数字) |
答案
(1)设气体分子间距为a,则a3=① 得:a=3② (2)以表内气体为研究对象,初状态压强为P1=1.0×103Pa,T1=300k 其末状态的压强为P2,温度为T2=(273-23)k=250k. 根据气体状态方程:=③ 解得:P2=8.3×104Pa④ 若表盘是向内爆裂则山上气压为p=p2+△p=1.43×105Pa 因为山上气压小于山脚下气压,故向内爆裂是不可能的,所以表盘是向外爆裂 ⑤ 由P2-P=△P得P=2.3×104Pa. ⑥ 即山上大气压为2.3×104Pa. 答:(1)气体分子间距a=3 (2)向外爆裂,山顶大气压强是2.3×104Pa |
举一反三
如图所示,一气缸竖直放置,气缸内有一质量不可忽略的活塞,将一定量的理想气体封在气缸内,活塞与气缸壁无摩擦,气体处于平衡状态,现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点,在达到平衡后,与原来相比,则( )A.气体的压强变大 | B.气体的压强变小 | C.气体的体积变大 | D.气体的体积变小 | 如图所示,左右两个容器的侧壁都是绝热的、底部都是导热的、横截面积均为S.左容器足够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭.两个容器的下端由容积可忽略的细管连通.容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气,B上方封有氢气.大气的压强为p0,外部气温为T0=273K保持不变,两个活塞因自身重力对下方气体产生的附加压强均为0.1p0.系统平衡时,各气体柱的高度如图所示.现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再次平衡时A上升了一定的高度.用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到平衡后,氢气柱高度为0.8h.氮气和氢气均可视为理想气体.求: (1)第二次平衡时氮气的体积; (2)水的温度. | 两个容器A、B用截面均匀的水平玻璃管相通,如图8-29所示,A、B中所装气体温度分别为100C和200C,水银柱在管中央平衡,如果两边温度都升高100C,则水银将( ) A.向左移动 | B.向右移动 | C.不动 | D.无法确定 | 关于密闭容器中气体的压强,下列说法正确的是( )A.是由于气体分子相互作用产生的 | B.是由于气体分子碰撞容器壁产生的 | C.是由于气体的重力产生的 | D.气体温度越高,压强就一定越大 | 如图,水平放置的密封气缸内的气体被一竖 直隔板分隔为左右两部分,隔板可在气缸内无摩擦滑动,右侧气体内有一电热丝.气缸壁和隔板均绝热.初始时隔板静止,左右两边气体温度相等.现给电热丝提供一微弱电流,通电一段时间后切断电源.当缸内气体再次达到平衡时,与初始状态相比( )A.右边气体温度升高,左边气体温度不变 | B.左右两边气体温度都升高 | C.左边气体压强增大 | D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量 |
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