如图所示,一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封,上端留有一抽气孔。管内下部被一活塞封住一定量的气体(可视为理想气体)。开始时,封闭气体的温度为T1,
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如图所示,一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封,上端留有一抽气孔。管内下部被一活塞封住一定量的气体(可视为理想气体)。开始时,封闭气体的温度为T1,
题型:上海模拟题
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如图所示,一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封,上端留有一抽气孔。管内下部被一活塞封住一定量的气体(可视为理想气体)。开始时,封闭气体的温度为
T
1
,活塞上、下方气体的体积分别为3
V
0
、
V
0
,活塞上方气体的压强为
p
0
,活塞因重力而产生的压强为0.4
p
0
。先保持气体温度不变,缓慢将活塞上方抽成真空并密封,然后再对气体缓慢加热。求:
(1)刚开始加热时活塞下方密闭气体的体积
V
1
;
(2)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度
T
2
;
(3)当气体温度达到
T
3
=1.6
T
1
时气体的压强
p
3
。
答案
解:(1)抽气过程为等温过程,活塞上面抽成真空时,下面气体的压强为0.4
p
0
,体积为
V
0
由玻意耳定律得(
p
0
+0.4
p
0
)
V
0
=0.4
p
0
V
1
得
V
1
=3.5
V
0
(2)气体等压膨胀,设活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度是
T
2
由盖-吕萨克定律得
得
T
2
=
T
1
(3)气体温度达到
时气体的压强为
p
3
,活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程。
由查理定律得
得
p
3
=0.56
p
0
举一反三
如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为
S
=2×10
-3
m
2
、质量为
m
=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强
P
0
=1.0×10
5
Pa。现将气缸竖直放置,如图(b)所示,取
g
=10m/s
2
。求:
(1)活塞与气缸底部之间的距离;
(2)加热到675K时封闭气体的压强。
题型:上海模拟题
难度:
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(选修3-3选做题)
如图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面积为S=0.01m
2
,中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动,且不漏气。A的质量不计,B的质量为M,并与一劲度系数为k=5×10
3
N/m的较长的弹簧相连。已知大气压p
0
=1×10
5
Pa,平衡时两活塞之间的距离l
0
=0.6 m,现用力压A,使之缓慢向下移动一段距离后,保持平衡。此时用于压A的力F=500 N。求活塞A下移的距离。
题型:宁夏自治区模拟题
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(选修3-3选做题)
为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体下列图像能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是
[ ]
A.
B.
C.
D.
题型:陕西省模拟题
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某同学用“用DIS研究气体的压强与体积的关系”,做了两次实验,操作完全正确,在同一
p
-1/
V
图上得到了两条不同的直线,造成这种情况的可能原因是
[ ]
A.两次实验中温度不同
B.两次实验中空气质量不同
C.两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体压强的数据不同
D.两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体体积的数据不同
题型:上海模拟题
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如图所示,一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水银的水银槽内,管内封闭有一定质量的空气,水银槽的截面积上下相同。开始时管内空气柱长度为6cm,管内外水银面高度差为50cm。将玻璃管沿竖直方向缓慢上移(管口未离开槽中水银),使管内空气柱长度为10cm,此时水银槽内水银面下降了2cm。(大气压强相当于75cmHg)则:
(1)此时管内外水银面高度差为多大?
(2)水银槽的截面积是玻璃管截面积的多少倍?
题型:上海模拟题
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