20xx粵教版高中物理選修3-327氣體實(shí)驗(yàn)定律ⅰ-wenkub
2022-12-19 19:15:34 本頁(yè)面
【正文】 解析 設(shè)細(xì)玻璃管橫截面積為 S，設(shè)變化后空氣柱的長(zhǎng)度為 L2， 變化前空氣柱的體積 V1＝ L1S＝ 15S， 壓強(qiáng)： p1＝ p0＋ ph＝ (76＋ 19) cmHg＝ 95 cmHg 變化后空氣的體積： V2＝ L2S， 壓強(qiáng)： p2＝ p0－ ph＝ (76－ 19) cmHg＝ 57 cmHg 由玻意耳定律得： p1V1＝ p2V2， 即： 95 15S＝ 57 L2S， 解得： L2＝ 25 cm 例 2 如圖 4 所示 ， 一粗細(xì)均勻 、 導(dǎo)熱良好 、 裝有適量水銀的 U 形管豎直放置 ， 右端與大氣相通 ， 左端封閉長(zhǎng) l1＝ 20cm 氣柱 ， 兩管中水銀面等高 ． 現(xiàn)將右端與一低壓艙 (未畫出 )接通 ， 穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面 h＝ 10cm.環(huán)境溫度不變 ， 大氣壓強(qiáng) p0＝ 75cmHg， 求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng) (用 “ cmHg”作單位 )． 圖 4 解析 設(shè) U 形管橫截面積為 S，則初始狀態(tài)左端封閉氣柱體積可記為 V1＝ l1S，由兩管中水銀面等高，可知初始狀態(tài)其壓強(qiáng)為 10cm時(shí)，左管水銀面下降 5cm，氣柱長(zhǎng)度增加 5cm，此時(shí)氣柱體積可記為 V2＝ (l1＋ 5cm)S，右管低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)記為 p，則左管氣柱壓強(qiáng) p2＝ p＋ 10cmHg，根據(jù)玻意耳定律得： p0V1＝ p2V2 即 p0l1S＝ (p＋ 10cmHg)(l1＋ 5cm)S 代入數(shù)據(jù)，解得： p＝ 50cmHg. 答案 50cmHg 二、氣體等溫變化的圖象 例 3 如圖 5 所示 ， 是一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的 p－ V 圖象 ， 氣體由狀態(tài) A 變化到狀態(tài) B 的過(guò)程中 ， 氣體分子平均速率的變化情況是( ) A． 一直保持不變 B． 一直增大 C． 先減小后增大 圖 5 D． 先增大后減小 解析 由題圖可知， pAVA＝ pBVB，所以 A、 B兩狀態(tài)的溫度相等，在同一等溫線上 ． 由于離原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線溫度越高，如圖所示，所以從狀態(tài) A 到狀態(tài) B，氣體溫度應(yīng)先升高后降低，分子平均速率先增大后減小 ． 答案 D 針對(duì)訓(xùn)練 如圖 6所示 ， 一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷由狀態(tài) A到狀態(tài) B再到狀態(tài)C的過(guò)程 ， A、 C兩點(diǎn)在同一條雙曲線上 ， 則此變化過(guò)程中 ( ) A． 從 A到 B的過(guò)程溫度降低 B． 從 B到 C的過(guò)程溫度升高 C． 從 A到 C的過(guò)程溫度先升高再降低 圖 6 D． 從 A到 C的過(guò)程溫度先降低再升高 答案 C 解析 A、 C兩點(diǎn)在同一條雙曲線上，故 TA＝ TC；可作出過(guò) B點(diǎn)的等溫線與過(guò) A、 C兩點(diǎn)的等溫線進(jìn)行比較，得 B點(diǎn)溫度高；故從 A到 B到 C的過(guò)程溫度先升高后降低， C 項(xiàng)正確 ． 1． (玻意耳定律的應(yīng)用 )一定質(zhì)量的理想氣體 ， 壓強(qiáng)為 3atm， 保持溫度不變 ， 當(dāng)壓強(qiáng)減小 2atm時(shí) ， 體積變化 4L， 則該氣體原來(lái)的體積為 ( ) B． 2L D． 8L 答案 B 解析 由玻意耳定律 p1V1＝ p2V2得 3V＝ 1 (V＋ 4)，解得 V＝ 2L. 2． (玻意耳定律的應(yīng)用 )如圖 7所示 ， 橫截面積為 G＝ 200N的活塞封閉了高 30cm 的氣體 ． 已知大氣
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