20xx粵教版高中物理選修（3-3）29《習(xí)題課：理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用》-全文預(yù)覽
【正文】 降低，則壓強(qiáng) p減?。粔簭?qiáng)降了再降，不可能回到初態(tài)壓強(qiáng)， A項(xiàng)不可能實(shí)現(xiàn) ． B項(xiàng)中， T不變， V減小，則壓強(qiáng) p增大；之后 V不變， T降低，則壓強(qiáng) p減小；壓強(qiáng)先增后減，可能會回到初態(tài)壓強(qiáng)，即 B項(xiàng)正確 ． C項(xiàng)中， V不變， T升高，則壓強(qiáng) p增大；之后 T不變， V減小，則壓強(qiáng) p增大；壓強(qiáng)增了再增，末態(tài)壓強(qiáng)必大于初態(tài)壓強(qiáng)， C項(xiàng)不可能實(shí)現(xiàn) ． D項(xiàng)中， V不變， T降低，則 p減??；之后 T不變， V減小，則壓強(qiáng) p增大；壓強(qiáng)先減后增，末態(tài)壓強(qiáng)可能等于初態(tài)壓強(qiáng)， D項(xiàng)正確 ． ， 經(jīng)歷了如圖 3所示的狀態(tài)變化 1→ 2→ 3 過程 ， 則三個狀態(tài)的溫度之比是 ( ) A． 1∶ 3∶ 5 B． 3∶ 6∶ 5 C． 3∶ 2∶ 1 圖 3 D． 5∶ 6∶ 3 答案 B 解析 由 pVT＝ C得 T1∶ T2∶ T3＝ 3∶ 6∶ 5，故選項(xiàng) B正確 ． 10． 用銷釘固定的活塞把容器分成 A、 B 兩部分 ， 其容積之比 VA∶ VB＝ 2∶ 1， 如圖 4 所示 ，起初 A中有溫度為 127℃ 、 壓強(qiáng)為 105Pa的空氣 ， B中有溫度為 27℃ 、 壓強(qiáng)為 105Pa的空氣 ， 拔去銷釘 ， 使活塞可以無摩擦地移動但不漏氣 ， 由于容器壁緩慢導(dǎo)熱 ， 最后兩部分空氣都變成室溫 27℃ ， 活塞也停住 ， 求最后 A、 B中氣體的壓強(qiáng) ． 圖 4 答案 都為 105Pa 解析 對 A空氣，初態(tài)： pA＝ 105Pa， VA＝？， TA＝ 400K. 末態(tài)： pA′ ＝？， VA′ ＝？， TA′ ＝ 300K， 由理想氣體狀態(tài)方程 pAVATA＝ pA′ VA′TA′得： 105VA400 ＝pA′ VA′300 對 B空氣，初態(tài)： pB＝ 105Pa， VB＝？， TB＝ 300K. 末態(tài)： pB′ ＝？， VB′ ＝？， TB′ ＝ 300K. 由理想氣體狀態(tài)方程 pBVBTB＝ pB′ VB′TB′得： 105VB300 ＝pB′ VB′300 又 VA＋ VB＝ VA′ ＋ VB′ ， VA∶ VB＝ 2∶ 1， pA′ ＝ pB′ ， 聯(lián)立以上各式得 pA′ ＝ pB′ ＝ 105Pa. 題組四 理想氣體狀態(tài)方程的綜合應(yīng)用 5所示 ， 豎直放置在水平面上的氣缸 ， 其缸體質(zhì)量 M＝ 10kg， 活塞質(zhì)量 m＝ 5kg， 橫截面積 S＝ 2 10－ 3m2， 活塞上部的氣缸里封閉一部分理想氣體 ， 下部有氣孔 a與外界相通 ，大氣壓強(qiáng) p0＝ 105Pa， 活塞的下端與勁度系數(shù) k＝ 2 103N/m 的彈簧相連 ． 當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為 127 ℃ 時，彈簧的彈力恰好為零，此時缸內(nèi)氣柱長為 L＝ 20 ，氣缸對地面的壓力為零 ． (g取 10 m/s2， 活塞不漏氣且與氣缸壁無摩擦 ) 圖 5 答案 827℃ 解析 缸內(nèi)氣體初態(tài)： V1＝ LS＝ 20S， p1＝ p0－ mgS ＝ 104Pa， T1＝ (273＋ 127) K＝ 400K. 末態(tài)： p2＝ p0＋ MgS ＝ 105Pa. 氣缸和活塞整體受力平衡： kx＝ (m＋ M)g， 則 x＝ ?m＋ M?gk ＝ ＝ . 缸內(nèi)氣體體積 V2＝ (L＋ x)S＝ ， 對缸內(nèi)氣體根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有 p1V1T1＝ p2V2T2， 即 104Pa 20S400K ＝ 105Pa T2 ， 解得： T2＝ 1100K，即 t＝ 827℃ 12． 如圖 6 甲所示 ， 水平放置的氣缸內(nèi)壁光滑 ， 活塞厚度不計 ， 在 A、 B兩處設(shè)有限制裝置 ，使活塞只能在 A、 B之間運(yùn)動 ， B左面氣缸的容積為 V0， A、 B之間的容積為 塞在 B處 ， 缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為 (p0為大氣壓強(qiáng) )， 溫度為 297K， 現(xiàn)緩慢加熱氣缸內(nèi)的氣體 ， 直至達(dá)到 ． 求 ： 甲 乙 圖 6 (1)活塞剛離
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