(选修3-3选做题)某同学在研究气体的等容变化规律时,在实验室里将一玻璃瓶开口向上竖直放入烧杯中的水里,缓慢加热到77 ℃后,用一个软木塞封住瓶口,当烧杯中水温
题型:江西省模拟题难度:来源:
(选修3-3选做题) 某同学在研究气体的等容变化规律时,在实验室里将一玻璃瓶开口向上竖直放入烧杯中的水里,缓慢加热到77 ℃后,用一个软木塞封住瓶口,当烧杯中水温缓慢降至42 ℃时,若想向上拔出软木塞,至少需要施加多大外力?已知大气压强p0=1.0×105 Pa ,瓶口面积S=1.0×10-3 m2,软木塞的重量G=0.50 N。(软木塞与瓶口之间的摩擦不计) |
答案
解:玻璃瓶内的空气状态为: P1=P0=1.0×105 Pa,T1=273K+77K=350K T2=273K+42K=315K 根据查理定律 ① 对软木塞受力分析可得:F+P2S=G+P0S ② ①②联立解得:F=10.50 N |
举一反三
密封的宇宙飞船在起飞时舱内温度为7°,水银气压计读数为H,在飞船匀加速上升过程中,舱内温度调至27°,水银气压计读数下降到,试求飞船的加速度。(设重力加速度g恒定) |
一足够高的直立气缸上端开口,用一个厚度不计的光滑活塞封闭了一段高为80 cm的气柱,气缸侧壁通过一个小开口与U形管相连,开口离气缸底部的高度为70 cm,开口管内及U形管内的气体体积忽略不计。已知图示状态时气体的温度为7℃,U形管内水银面的高度差h1=5cm,大气压强为p0=1.0×105 Pa不变,水银的密度ρ=13.6×103 kg/m3,取g=10m/s2。求: (1)现在活塞上添加沙粒,同时对气缸内的气体加热,始终保持活塞的高度不变,当气体的温度缓慢升高到37℃时,U形管内水银的高度差为多少? (2)停止添加沙粒,让气缸内的气体逐渐冷却,那么当气体的温度至少降为多少℃时,U形管内两侧的水银面变为一样高? |
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如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管,水银柱将气体分隔成A、B两部分,初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后,体积变化量为△VA、△VB,压强变化量为△pA、△pB,对液面压力的变化量为△FA、△FB,则 |
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A.水银柱向上移动了一段距离 B.△VA<△VB C.△pA>△pB D.△FA=△FB |
气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A内充有理想气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中,左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O点h1=14 cm,后将A放入待测恒温槽中,上下移动D,使C中水银面仍在O点处,测得D中水银面高出O点h2=44 cm(已知外界大气压为1个标准大气压,1标准大气压相当于76 cmHg)。 (1)求恒温槽的温度。 (2)此过程A内气体内能____(填“增大”或“减小”),气体不对外做功,气体将____(填“吸热”或“放热”)。 |
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气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A内充有理想气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中,左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O点h1=14cm。后将A放入待测恒温槽中,上下移动D,使C中水银面仍在O点处,测得D中水银面高出O点h2=44cm。(已知外界大气压为1个标准大气压,1个标准大气压相当于76cmHg) 。 (1)求恒温槽的温度。 (2)此过程A内气体内能是“增大”还是“减小”?气体不对外做功,气体将“吸热”还是“放热”? |
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