20xx粵教版高中物理選修3-329習題課：理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律的應(yīng)用-文庫吧資料
2024-12-17 13:26本頁面
【正文】 一氣缸豎直放置 ， 橫截面積S＝ 50cm 質(zhì)量 m＝ 10kg的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在缸內(nèi) ， 氣體柱長 h0＝ 15cm， 活塞用銷子銷住 ， 缸內(nèi)氣體的壓強 p1＝ 105Pa， 溫度 177℃ .現(xiàn)拔去活塞銷 s(不漏氣 )， 不計活塞與氣缸壁的摩擦 ． 當活塞速度達到最大時 ，缸內(nèi)氣體的溫度為 57℃ ， 外界大氣壓為 ： 此時氣體柱的長度 7 答案 22cm 解析 當活塞速度達到最大時，活塞受力平衡 p2＝ p0＋ mgS ＝ ( 105＋ 10 1050 10－ 4) Pa＝ 105 Pa 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程： p1V1T1 ＝p2V2T2 105 15177＋ 273 ＝ 105 h57＋ 273 解得 h＝ 22 cm. 題組一 飽和蒸汽與飽和汽壓 1． 空氣壓縮機的儲氣罐中儲有 的空氣 ， 現(xiàn)再充入 的空氣 ． 設(shè)充氣過程為等溫過程 ， 則充氣后儲氣罐中氣體壓強為 ( ) A． B． C． D． 答案 A 解析 初狀態(tài)： p1＝ ， V1＝ (＋ ) L＝ 末狀態(tài)： p2， V2＝ 根據(jù)玻意耳定律 p1V1＝ p2V2得 p2＝ p1V1V2，代入數(shù)據(jù)得 p2＝ ，故 A 項正確， B、 C、 D項均錯 ． 2． 某自行車輪胎的容積為 V， 里面已有壓強為 p0的空氣 ， 現(xiàn)在要使輪胎內(nèi)的氣壓增大到 p，設(shè)充氣過程為等溫過程 ， 空氣可看作理想氣體 ， 輪胎容積保持不變 ， 則還要向輪胎充入溫度相同 、 壓強也是 p0的空氣的體積為 ( ) B. pp0V C． (pp0－ 1)V D． (pp0＋ 1)V 答案 C 解析 取充入空氣后的輪胎內(nèi)的空氣為研究對象，設(shè)充入空氣的體積為 V′ ，則初態(tài) p1＝ p0，V1＝ V＋ V′ ； 末態(tài) p2＝ p， V2＝ V， 由玻意耳定律可得： p0(V＋ V′ )＝ pV， 解得： V′ ＝ (pp0－ 1)V，故選項 C正確 ． 3． 容積為 20L 的鋼瓶內(nèi) ， 貯有壓強為 107Pa的氧氣 ． 打開鋼瓶的閥門 ， 將氧氣分裝到容積為 5L的氧氣袋中 (袋都是真空的 )， 充氣后的鋼瓶和氧氣袋中氧氣的壓強都是 106Pa，設(shè)充氣過程不漏氣 ， 環(huán)境溫度不變 ， 則這瓶氧氣最多可分裝 ( ) A． 60 袋 B． 56 袋 C． 50 袋 D． 40 袋 答案 B 解析 設(shè)可分裝 n袋，取全部氣體研究，據(jù)玻意耳定律有： p1V＝ p2V＋ np2V0 1． 5 107 Pa 20 L＝ 106 Pa 20 L＋ n 106 Pa 5 L， 解得 n＝ 56， B選項正確． 4． 容積為 5 10－ 3m3的容器內(nèi)盛有理想氣體 ， 若用最大容積為 10－ 3m3的活塞抽氣筒抽氣 ， 在溫度不變的情況下抽氣 10 次 ， 容器內(nèi)剩余氣體的壓強是最初壓強的多少倍 ？ 答案 解析 本題是一道變質(zhì)量問題，我們必須轉(zhuǎn)化成質(zhì)量一定的問題 ． 因為每次抽出的氣體壓強不一樣，但可把抽氣等效成容器與真空的抽氣筒相通，所以每次抽氣可視為質(zhì)量一定的氣體體積增大 p0，體積為 V0，抽氣筒容積為 ΔV. 第一次抽氣： p0V0＝ p1(V0＋ ΔV)， 第二次抽氣： p1V0＝ p2(V0＋ ΔV)， 第三次抽氣： p2V0＝ p3(V0＋ ΔV)， … 第十次抽氣： p9V0＝ p10(V0＋ ΔV)， 各式相乘可得 p10＝ ( V0V0＋ ΔV)10p0. 所以 p10p0＝ ( V0V0＋ ΔV)10＝ ( 55＋ )10≈ . 題組二 液柱移動問題 、 內(nèi)徑均勻的直玻璃管水平放置 ， 如圖 1 所示 ． V 左 V 右 ， 溫度均為 20℃ ， 現(xiàn)將右端空氣柱溫度降為 0℃ ， 左端空氣柱溫度降為 10℃ ， 則管中水銀柱將 ( ) 圖 1 A． 不動 B． 向左移動 C． 向右移動 D． 無法
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