氣體的性質(zhì)計(jì)算題-文庫(kù)吧資料
2025-03-31 05:06本頁(yè)面
【正文】 連，活塞與氣缸的頂部間有一彈簧相連，當(dāng)活塞位于氣缸底部時(shí)，彈簧恰好無(wú)形變，開始時(shí)，B內(nèi)充有一定量氣體，A、C為真空，B部分高l1=,B與C的容積正好相等，此時(shí)彈簧對(duì)活塞的作用力大小正好等于活塞重，今將閥門打開，并使整個(gè)裝置倒置，當(dāng)達(dá)到新平衡時(shí)，B部分高l2為多少? p1＝(mg+kl1)/S＝2kl1/S，倒置后 解得：l2＝l1＝，A端封閉，B端開口，管中有長(zhǎng)為25cm的水銀柱，當(dāng)溫度為300K時(shí)，氣柱長(zhǎng)為50cm,其它尺寸見圖，圖中單位：.(1)為了使管中水銀僅從豎直部分排出，所需的最低溫度為多少?(2)為了使管中水銀完全排出管外，所需的最低溫度為多少?(由水平管的內(nèi)徑引起對(duì)氣體壓強(qiáng)的影響不計(jì))17.(1)提示：第一問(wèn)是極值問(wèn)題： .當(dāng)x＝，pV之積最大.(2)提示：第2問(wèn)是空氣進(jìn)入水平部分后，氣體作等壓變化，體積最大，對(duì)應(yīng)溫度也最高.選始、末狀態(tài)： .解之：T3＝.，用活塞將一定質(zhì)量的空氣封閉在氣缸內(nèi)，開始時(shí)氣缸的開口朝下放置在水平地面上，活塞位于氣缸的正中央，氣缸的質(zhì)量為M=2m，大氣壓強(qiáng)為p0，溫度不變，活塞的橫截面積為S，活塞與氣缸的摩擦不計(jì)。.試討論水銀全部剛溢出和水銀流完還有氣體溢出的條件分別是什么?(討論l和H0、h關(guān)系)?15.(1)選取封閉的氣柱為研究對(duì)象，初態(tài) 根據(jù)題意，設(shè)注入x厘米汞柱而不溢出，則末態(tài)代入p1V1＝p2V2，得(H0+h)(lh)≤(H0+h+x)(lhx)， (1)根據(jù)題意要注入水銀而不能溢出的條件，并要求x＞0，整理式(1)，得x2x(lH02h)≤0， x［x(lH02h)］≤0，即0＜x≤(lH02h)，得l＞H0+2h，題設(shè)要求是玻璃管長(zhǎng)度l要大于(H2+2h).(2)在玻璃管翻轉(zhuǎn)180176。設(shè)最多可裝的瓶子數(shù)為n，由波—馬定律有pV=p0V+np0V0∴n=(pVp0V)/(p0V0) =(3020220)/(25)=56(瓶)在本題中應(yīng)注意，當(dāng)鋼瓶中氣體的壓強(qiáng)值降至2個(gè)大氣壓時(shí)，已無(wú)法使小瓶中的氣體壓強(qiáng)達(dá)到2個(gè)大氣壓，即充裝最后一瓶時(shí)，鋼瓶中所剩氣體壓強(qiáng)為2個(gè)大氣壓。若小瓶已抽成真空，分裝到小瓶子中的氣體壓強(qiáng)均為p0=2atm，在分裝過(guò)程中無(wú)漏氣現(xiàn)象，且溫度保持不變，那么最多可能裝的瓶數(shù)是多少?13．【解析】本題考查玻—馬定律的應(yīng)用和分解解決實(shí)際問(wèn)題的能力。p1=p0+h=75+25=100(cmHg) V1=l′s=T1=300Kp2=(p0+hx)=(100x)cmHg V2=(75+x)ST2=?根據(jù)狀態(tài)方程=則有=所以T2=(100x)(75+x)= x2+x+300根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得 當(dāng)x= T2取得最大值，且最大值T2max==℃時(shí)。呂薩定律有：=所以T=T0其中：T0=t0+273=250K l′=75cm l0=。選取封閉氣體為研究對(duì)象，在溫度升高過(guò)程中，可分成兩個(gè)過(guò)程研究。當(dāng)上水銀面升到管口時(shí)，水銀開始從管內(nèi)排出，因?yàn)?C，當(dāng)管內(nèi)水銀開始排出后，空氣柱體積增大，而壓強(qiáng)減小，若pV值增大，則溫度T繼續(xù)升高，當(dāng)pV值最大時(shí)溫度最高。這時(shí)外部的大氣壓p0=75cmHg,環(huán)境溫度t0=23℃，見右圖，現(xiàn)在使氣柱溫度緩慢地逐漸升高，外界大氣壓保持不變，試分析為保持管內(nèi)被封氣體具有穩(wěn)定的氣柱長(zhǎng)，溫度能升高的最大值，并求出這個(gè)溫度下氣柱的長(zhǎng)。③P3＝105Pa，長(zhǎng)為2l的圓筒形氣缸可沿動(dòng)摩擦因數(shù)為的水平面滑動(dòng)，在氣缸中央有一
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