20xx粵教版高中物理選修3-327氣體實驗定律ⅰ(存儲版)
【正文】 解析 設細玻璃管橫截面積為 S，設變化后空氣柱的長度為 L2， 變化前空氣柱的體積 V1＝ L1S＝ 15S， 壓強： p1＝ p0＋ ph＝ (76＋ 19) cmHg＝ 95 cmHg 變化后空氣的體積： V2＝ L2S， 壓強： 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 ， 一粗細均勻 、 導熱良好 、 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 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 p0＝ 75cmHg， 求穩(wěn)定后低壓艙內的壓強 (用 “ cmHg”作單位 )． 圖 4 解析 設 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)其壓強為 10cm時，左管水銀面下降 5cm，氣柱長度增加 5cm，此時氣柱體積可記為 V2＝ (l1＋ 5cm)S，右管低壓艙內的壓強記為 p，則左管氣柱壓強 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 ． 由于離原點越遠的等溫線溫度越高，如圖所示，所以從狀態(tài) A 到狀態(tài) B，氣體溫度應先升高后降低，分子平均速率先增大后減小 ． 答案 D 針對訓練 如圖 6所示 ， 一定質量的氣體經(jīng)歷由狀態(tài) A到狀態(tài) B再到狀態(tài)C的過程 ， A、 C兩點在同一條雙曲線上 ， 則此變化過程中 ( ) A． 從 A到 B的過程溫度降低 B． 從 B到 C的過程溫度升高 C． 從 A到 C的過程溫度先升高再降低 圖 6 D． 從 A到 C的過程溫度先降低再升高 答案 C 解析 A、 C兩點在同一條雙曲線上，故 TA＝ TC；可作出過 B點的等溫線與過 A、 C兩點的等溫線進行比較，得 B點溫度高；故從 A到 B到 C的過程溫度先升高后降低， C 項正確 ． 1． (玻意耳定律的應用 )一定質量的理想氣體 ， 壓強為 3atm， 保持溫度不變 ， 當壓強減小 2atm時 ， 體積變化 4L， 則該氣體原來的體積為 ( ) 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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