用如图所示的传统打气筒给容器打气,设打气筒的容积为V0,底部有一阀门K可自动开启并不漏气,活塞A上提时外界大气可从其四周进入打气筒,活塞下移时可把打气筒内气体推

用如图所示的传统打气筒给容器打气,设打气筒的容积为V0,底部有一阀门K可自动开启并不漏气,活塞A上提时外界大气可从其四周进入打气筒,活塞下移时可把打气筒内气体推

题型:不详难度:来源:
用如图所示的传统打气筒给容器打气,设打气筒的容积为V0,底部有一阀门K可自动开启并不漏气,活塞A上提时外界大气可从其四周进入打气筒,活塞下移时可把打气筒内气体推入B中.若B的容积为4V0,A、B内气体初始压强等于大气压P0,为使B中气体压强达到10P0,则需打气______次.某同学设想在筒内焊接一卡环C(体积不计)来控制B内的压强,为了控制B内气体的压强最大不超过10P0,则卡环C到打气筒顶部的距离h与打气筒总长H的比值为______(所有摩擦不计,打气时温度不变,连接部分体积不计).
答案
打气时温度不变,根据气体方程得
打气前p1V=p0V′,打气后p2V=p0V″
因而△V=V″-V′=
p2-p1
p0
V打气次数n=
△V
V0
=36
如果要限制B中压强最大只能达到10p0,只要控制A中气体压缩时能达到的压强最大也只能是10p0就可以了.
假设经过很多次不断的把A中气体压缩,推进到B里面之后,B中的气压是10p0,A中的气压也是10p0,而活塞则刚好推进到卡环处.这个时候,因A和B中的气压是相同的,可以把A和B看成是没有连接的,对A中气体单独分析,就相当于是把原来A中的气体体积原来是V0的,压缩到了X,气压由P0变成了10P0,因为温度不变,则有:p0V0=10p0X,所以X=
V0
10

则打气筒除去X以外,上面一段的体积为V0-
V0
10
=
9V0
10
,占总体积的
9
10
,截面积相同,高度比等于体积比,所以
h
H
=
9
10

故答案为:36,9:10.
举一反三
如图所示,一定质量的气体由状态A到状态B再到状态C的过程,A、C两点在同一条双曲线上,则此变化过程中(  )
A.从A到B的过程温度降低
B.从B到C的过程温度升高
C.从A到C的过程温度先升高再降低
D.从A到C的过程温度先降低再升高

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如图所示是用导热性能良好的材料制成的实验装置,开始时气缸内封闭气体长度为22cm,现用竖直向下的外力压活塞,使气缸内空气柱的长度变为11cm.已知大气压强为P0=1.0×105Pa,活塞的横截面积S=l0cm2(不计活塞的重力,环境温度稳定).求:
(1)若缓慢压缩活塞,压缩后气体的压强.
(2)从微观上说明(1)中压强变化的原因.
(3)若压缩气体过程中,人对活塞做功100J,气体向外散失热量20J,试求气体内能的变化量.
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如图所示,两个横截面面积不相同、两端开口的圆柱形管组成的一个气缸被固定在竖直方向,用AB和CD两个被轻绳连接的活塞密封一定量的气体,不记气缸和活塞间的摩擦力,气缸导热良好.已知活塞AB的质量为3m,面积为2S;活塞CD的质量为m,面积为S;稳定时,气缸内气体体积为V1,取大气压强为P0,试求:
①稳定后,气缸内气体的压强;
②在AB上放置一质量也为m的物体,稳定后,活塞AB未下降到气缸转角EF处,求气缸内气体的体积.
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如图所示,A、B气缸的长度均为60cm,截面积均为40cm2,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门.整个装置均由导热材料制成.原来阀门关闭,A内有压强PA=2.4×105Pa的氧气.B内有压强PB=1.2×105Pa的氢气.阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡.求:
Ⅰ.活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;
Ⅱ.活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热(简要说明理由).(假定氧气和氢气均视为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略)
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下列对气体压强的描述,错误的是(  )
A.容器在完全失重的状态下,内部气体的压强为零
B.容器内气体压强是由于大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的
C.温度不变时,一定量的气体体积越小,相同时间撞击到器壁单位面积上的分子数越多,压强越大
D.气体温度升高时,压强有可能减小
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