容积V=201的钢瓶充满氧气后,压强为p=30个大气压,打开钢瓶阀门,让氧气分装到容积为V"=51的小瓶子中去。若小瓶子已抽成真空,分装到小瓶中的氧气压强均为P
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容积V=201的钢瓶充满氧气后,压强为p=30个大气压,打开钢瓶阀门,让氧气分装到容积为V"=51的小瓶子中去。若小瓶子已抽成真空,分装到小瓶中的氧气压强均为P
题型:不详
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容积V=201的钢瓶充满氧气后,压强为p=30个大气压,打开钢瓶阀门,让氧气分装到容积为V"=51的小瓶子中去。若小瓶子已抽成真空,分装到小瓶中的氧气压强均为P"=2个大气压。在分装过程中无漏气现象,且温度保持不变,那么最多可能装的瓶数是:
A.4瓶
B.50瓶
C.56瓶
D.60瓶
答案
C
解析
【错解分析】错解:设可充气的瓶子数最多为n,利用玻意耳定律得:pV=np"V"
(瓶)
所以答案应为D。
上述解答中,认为钢瓶中的气体全部充入到小瓶中去了,事实上当钢瓶中气体的压强随着充气过程的进展而下降,当钢瓶中的气体压强降至2个大气压时,已无法使小瓶继续充气,达到2个大气压,即充最后一瓶后,钢瓶中还剩下一满瓶压强为2个大气压的气体。
【正解】设最多可装的瓶子数为n,由玻意耳定律得:pV=p"V+np"V"
解得:n=56(瓶)
所以本题的正确答案为C。
【点评】解答物理问题时我们不仅要会用数学方法进行处理,同时还要考虑到物理问题的实际情况。任何物理问题的数学结果都要接受物理事实的制约,因此在学习中切忌将物理问题纯数学化。
举一反三
如图所示,竖直放置的气缸内有一可作无摩擦滑动的活塞,活塞面积为2.0×10
-3
m
2
,活塞质量可忽略,气缸内封闭一定质量的气体,气体体积为
V
,温度是27℃,大气压强为1.0×10
5
Pa。
问:
(1)在活塞上放一个质量为多少kg的砝码,使气缸内气体的体积为原来体积的4/5;
(2)要使体积恢复到
V
,应使气体温度升高到多少摄氏度?
题型:不详
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一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸在盛有冰水混合物(即0
0
C)的水槽中,用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体,如图所示.开始时,气体的体积为2.0×10
-
3
m
3
,现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙,活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半,然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为137℃(大气压强为1.0×10
5
Pa).
(1)求气缸内气体最终的压强和体积;
(2)在p-V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化(用箭头在图线上标出状态变化的方向).
题型:不详
难度:
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如下左图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面的面积S=0.01m
2
,中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体,A、B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动,但不漏气,A的质量可不计、B的质量为M,并与一倔强系数k=5×10
3
N/m的较长的弹簧相连。已知大气压强p
0
=1×10
5
Pa,平衡时,两活塞间的距离l
0
=0.6m。现用力压A,使之缓慢向下移动一定距离后,保持平衡。此时,用于压A的力F=500N。求活塞A向下移的距离。(假定气体温度保持不变。)
题型:不详
难度:
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一端封闭一端开口,内径均匀的直玻璃管注入一段水银柱,当管水平放置静止时,封闭端A空气柱长12cm,开口端B空气柱长12cm,如图所示。若将管缓慢转到竖直位置,此时A空气柱长度为15cm,然后把管竖直插入水银槽内,最后稳定时管中封闭端空气柱A长仍为12cm,(设大气压强为1.0×10
5
Pa=75cmHg,整个过程中温度保持不变),则
(1)管中水银柱的长度L为多少cm?
(2)最后稳定时B空气柱的长度l
B2
为多少cm?
题型:不详
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用打气筒给自行车内胎打气,假如每打一次可压入压强为10
5
Pa的空气400×10
-6m3
,要使车胎与地面的接触面积为4×10
-4m2
,问要打多少次气?已知该车轮的负重为400N,内胎容积为4×10
-3m3
,打气过程中气体温度保持不变(轮胎张力忽略不计)。
题型:不详
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