理想氣體狀態(tài)方程專題訓(xùn)練

1、理想氣體狀態(tài)方程專題訓(xùn)練一、封閉氣體壓強(qiáng)計(jì)算1.在圖中，各裝置均靜止，已知大氣壓強(qiáng)為P。，液體密度為P，求被封閉氣體的壓強(qiáng)p(1)(2)(3)2如圖所示，一個(gè)橫截面積為S的圓筒形容器豎直放置金屬圓板上表面是水平的，下表面是傾斜的，下表面與水平面的夾角為 的質(zhì)量為M 不計(jì)圓板與容器內(nèi)壁之間的摩擦.若大氣壓強(qiáng)為被圓板封閉在容器中的氣體的壓強(qiáng)p.3如圖所示，光滑水平面上放有一質(zhì)量為M的汽缸，汽缸內(nèi)放有一質(zhì)量為 m、可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)的活塞，活塞面積為S,現(xiàn)用水平恒力 F向右推汽缸，最后汽缸和活塞達(dá)到相對靜止?fàn)顟B(tài)，求此時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)、理想氣體狀態(tài)方程的基礎(chǔ)應(yīng)用4一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀

2、態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C,其有關(guān)數(shù)據(jù)如p-T圖象甲所示.若氣體在狀態(tài) A的溫度為-73.15C,在狀態(tài) C的體積為0.6m3.求：(1) 狀態(tài)A的熱力學(xué)溫度；并根據(jù)圖象提供的信息， 計(jì)算圖中Va的值;(2) 說出A至C過程中氣體的變化情形,(3) 在圖乙坐標(biāo)系中，作出由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母 A、B、C .如果需要計(jì)算才能確定坐標(biāo)值，請寫出計(jì)算過程.三、單一封閉氣體問題5.一足夠長的粗細(xì)均勻的玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)由15cm長的水銀柱圭寸閉著50cm長的空氣柱.若將管口向下豎直放置，空氣柱長變?yōu)槎嗌賑m?(設(shè)外界大氣壓強(qiáng)為 75cmHg ,環(huán)境溫度不變)

3、6在如圖所示的氣缸中封閉著溫度為400K的空氣，一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接，重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離 缸底的高度為10cm，如果缸內(nèi)空氣變?yōu)?300K，問：(1 )重物是上升還是下降？(2)這時(shí)重物將從原處移動(dòng)多少厘米？(設(shè)活塞與氣缸壁間無摩擦)7如圖所示，固定的絕熱氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為m缸底部ho處連接一 U形管(管內(nèi)氣體的體積 忽略不計(jì))初始時(shí)，封閉氣體溫度為 To,活 塞距離氣缸底部為1. 5ho,兩邊水銀柱存在高 度差.已知水銀的密度為p,大氣壓強(qiáng)為po,氣缸橫截面積為s,活塞豎直部分長為1 . 2ho, 重力加速度為g .試問：(2)緩慢降低氣缸內(nèi)封閉氣體的溫度, 少

4、？當(dāng)U形管兩水銀面相平時(shí)封閉氣體的溫度是多8汽缸豎直放在水平地面上，缸體質(zhì)量M= 10kg，活塞質(zhì)量 M=4kg，活塞橫截面積(1)初始時(shí)，水銀柱兩液面高度差多大？tttS=2 X10-3 m2,活塞上面的汽缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，下面 有氣孔O與外界相通，大氣壓強(qiáng) Po=1. 0 X105 Pa.活塞下面與勁 度系數(shù)k = 2 M03 N/m的輕彈簧相連.當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度為 127C 時(shí)彈簧為自然長度，此時(shí)缸內(nèi)氣柱長度L 1=20 cm, g取10m/s2,缸體始終豎直，活塞不漏氣且與缸壁無摩擦. 當(dāng)缸內(nèi)氣柱長度 L2=24cm時(shí)，缸內(nèi)氣體溫度為多少K? 缸內(nèi)氣體溫度上升到 T0以上，

5、氣體將做等壓膨脹，則T0為多少K?四、多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的封閉氣體問題9如圖，絕熱氣缸 A與導(dǎo)熱氣缸B均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸 間均為摩擦。兩氣缸內(nèi)裝有處于平衡狀態(tài)的理想氣體，開始時(shí)體積均為Vo、溫度均為To。緩慢加熱 A中氣體，停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后，A中氣體壓強(qiáng)為原來的 1. 5倍。設(shè)環(huán)境溫度始終保持 不變，求氣缸 A中氣體的體積 Va和溫度Tao10. 如圖所示，有兩個(gè)不計(jì)厚度的活塞M、N將兩部分理想氣體 A、B封閉在豎直放置的絕熱氣缸內(nèi)，溫度均為 27C。M活塞是導(dǎo)熱的，N活塞是絕熱的，均可沿氣缸無摩擦地滑動(dòng)，氣缸底部有加熱絲。已知M活塞的質(zhì)量 mikg , N活塞的質(zhì)量不計(jì)

6、。 M、N活塞的橫截面積均為 S=2cm2，初始時(shí)M 活塞相對于底部的高度為hi=24cm , N活塞相對于底部的高度為h2=12cm?，F(xiàn)將一質(zhì)量為 m2=1kg的小物體放在 M活塞的上表面上， 活塞下降，穩(wěn)定后 B氣體壓強(qiáng)為 P2。已知大氣壓強(qiáng)為Po=1.0X105Pa,取 g=10m/s2。(1 )求穩(wěn)定后B氣體的壓強(qiáng)P2；(2)現(xiàn)通過加熱絲對 B氣體進(jìn)行緩慢加熱，M、N活塞發(fā)生移動(dòng)，當(dāng)M活塞距離底部的高度為h3=21.6cm時(shí)，停止加熱。求此時(shí)五、變質(zhì)量問題11. 一個(gè)籃球的容積是 2.5L，用打氣筒給籃球打氣時(shí)，每次把 125cm3。如果在打氣前籃球里的空氣壓強(qiáng)也是 105Pa,那么打 壓強(qiáng)是多少Pa?(設(shè)在打氣過程中氣體溫度不變)12. 用容積為V的活塞式抽氣機(jī)對容積為 V0的容器中的氣