一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m3．在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气

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一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m³．在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变．此后停止加热，保持高度不变．已知在这一海拔高度气温为-48.0℃．求：
（1）氦气在停止加热前的体积；
（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积．

答案

解（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程．根据玻意耳-马略特定律有：
p₁V₁=p₂V₂
将p₁=76.0cmHg，V1=3.50m3，p₂=36.0cmHg带入得：
V2=7.39m3．
故氦气在停止加热前的体积为V2=7.39m3．
（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T₁=300K下降到与外界气体温度相同，即T₂=225K，这是一等压过程，根据盖-吕萨克定律有：

将数据带入得：V3=5.54m3．
故氦气在停止加热较长一段时间后的体积为：V3=5.54m3．

举一反三

如图所示，高为H=60cm的气缸竖直放置在水平地面上，内有一质量为m=5kg、横截面积为S=25cm²的活塞．气缸的顶部装有卡环，可以阻止活塞离开气缸，气缸的右侧正中央安装一阀门，阀门细管直径不计．现打开阀门，让活塞从气缸顶部缓缓下降直至静止，气体温度保持t₀=27℃不变，不计活塞与气缸间的摩擦，大气压强p₀=1.0×10⁵Pa．求：
（1）活塞静止时，缸内气体的压强．
（2）活塞静止时，距离气缸底部的高度．
（3）活塞静止后关闭阀门，缓慢加热缸内气体，使温度达到t′=477℃，求活塞距离气缸底部的高度．

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如图所示为内径均匀的U形管，其内部盛有水银，封闭端内的空气柱长l=12cm，两侧水银面的高度差为h=2cm．已知大气压强为p₀=75cmHg．现从开口端缓缓的加入水银，直到两侧水银面处在同一高度．则
（1）此时封闭端内的空气柱长为多少？
（2）从开口端加入的水银总共有多长？

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容积为20升的钢瓶充满氧气后，压强为30大气压，打开钢瓶中的阀门，让氧气分别装到容积为5升的小瓶中，若小瓶原来为真空，装到小瓶中的氧气压强为2个大气压，分装中无漏气且温度不变，那么最多能装多少小瓶？

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利用“验证玻意耳--马略特定律”的实验装置来验证查理定律．
（一）为了完成这个实验，除了图中给出的器材外，还需要气压计、托盘天平、热水、凉水和______．
（二）必须进行的实验步骤有：
（1）用托盘天平称出活塞和框架的质量M，用气压计读出实验室中的大气压强P0，按图安装器材，在框架两侧挂上钩码，使注射器的下半部分位于量杯之中，往量杯中加入适量的凉水，使注射器内的空气柱位于水面之下，过几分钟后，记下钩码的质量和活塞下面的位置，同时______．
（2）在量杯中加热水，过几分钟后在框架两侧挂适当质量的钩码，记下钩码的质量．同时______．
（3）把步骤2重复4次．
（三）可用作图法来验证查理定律是否成立，该图线的横坐标所代表的物理量及其单位是______纵坐标所代表的物理量及其单位是______．

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不定项选择下列说法正确的是（）A．科学技术发展了，内燃机可能把燃料燃烧产生的内能全部转化为机械能而不引起其它变化
B．一定量气体，在等温膨胀的过程中，压强减小，吸收热量
C．折断的粉笔不能粘合在一起是因为受分子斥力的作用
D．已知某气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N_A，则气体的分子体积为v₀=M/ρN_A

题型：0103 月考题难度：| 查看答案