(10分)一氣象探測氣球,在充有壓強(qiáng)為1.OOatm(即76.0cmHg),溫度為27.0℃的氦氣時(shí),體積為3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的過程中,氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0cmHg,氣球內(nèi)部因啟動(dòng)一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變.此后停止加熱,保持高度不變.已知在這一海拔高度氣溫為-48.0℃.求:
(1)氦氣在停止加熱前的體積
(2)氦氣在停止加熱較長一段時(shí)間后的體積
(3)若忽略氣球內(nèi)分子間相互作用,停止加熱后,氣球內(nèi)氣體吸熱還是放熱?簡要說明理由.

(1)7.39m3(2)5.54m3(3)溫度降低,分子平均動(dòng)能減少,內(nèi)能減少;體積減少,外界對(duì)氣體做功,由熱力學(xué)第一定律得,氣體對(duì)外放熱

解析試題分析:(1)根據(jù)玻意耳定律得
p1V1=p2V2....①式(2分)
由①式得V2=7.39m3          (2分)
(2)在停止加熱較長一段時(shí)間后,氦氣的溫度逐漸從T1=300K下降到與外界氣體溫度相同,即T2=225K.這是一等壓過程.
根據(jù)蓋—呂薩克定律有V2/T1=V3/T2②          (2分)
由②式得V3=5.54m3          (2分)
(3)溫度降低,分子平均動(dòng)能減少,內(nèi)能減少;體積減少,外界對(duì)氣體做功,由熱力學(xué)第一定律得,氣體對(duì)外放熱         (2分)
考點(diǎn):本題考查氣體壓強(qiáng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,封閉有一定質(zhì)量理想氣體的汽缸固定在水平桌面上,開口向右放置,活塞的橫截面積為S;钊ㄟ^輕繩連接了一個(gè)質(zhì)量為m的小物體,輕繩跨在定滑輪上。開始時(shí)汽缸內(nèi)外壓強(qiáng)相同,均為大氣壓。汽缸內(nèi)氣體的溫度,輕繩處在伸直狀態(tài)。不計(jì)摩擦。緩慢降低汽缸內(nèi)溫度,最終使得氣體體積減半,求:

①重物剛離地時(shí)氣缸內(nèi)的溫度;
②氣體體積減半時(shí)的溫度
③在下列坐標(biāo)系中畫出氣體狀態(tài)變化的整個(gè)過程。并標(biāo)注相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo)值。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,“13”形狀的各處連通且粗細(xì)相同的細(xì)玻璃管豎直放置在水平地面上,只有豎直玻璃管FG中的頂端G開口,并與大氣相通,水銀面剛好與頂端G平齊。AB =" CD" = L,BD =" DE" =,F(xiàn)G =。管內(nèi)用水銀封閉有兩部分理想氣體,氣體1長度為L,氣體2長度為L/2,L = 76cm。已知大氣壓強(qiáng)P0 = 76cmHg,環(huán)境溫度始終為t0 = 27℃,現(xiàn)在僅對(duì)氣體1緩慢加熱,直到使BD管中的水銀恰好降到D點(diǎn),求此時(shí)(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

① 氣體2的壓強(qiáng)P2為多少厘米汞柱?
② 氣體1的溫度需加熱到多少攝氏度?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口,管內(nèi)有一段水銀柱,右管內(nèi)氣體柱長為39cm,中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長為40cm,先將口B封閉,再將左管豎直插入水銀槽中,設(shè)整個(gè)過程溫度不變,穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀面比中管內(nèi)水銀面高2cm,求:

①穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p;
②左管A端插入水銀槽的深度h(大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg)  

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,A、B氣缸的長度均為60cm,截面積均為40cm2,C是可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)的、體積不計(jì)的活塞,D為閥門。整個(gè)裝置均由導(dǎo)熱材料制成。原來閥門關(guān)閉,A內(nèi)有壓強(qiáng)PA=2.4×105Pa的氧氣.B內(nèi)有壓強(qiáng)PB=1.2×105Pa的氫氣。閥門打開后,活塞C向右移動(dòng),最后達(dá)到平衡.求:

Ⅰ.活塞C移動(dòng)的距離及平衡后B中氣體的壓強(qiáng);
Ⅱ.活塞C移動(dòng)過程中B中氣體是吸熱還是放熱(簡要說明理由)。
(假定氧氣和氫氣均視為理想氣體,連接氣缸的管道體積可忽略)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,粗細(xì)均勻的U型玻璃管豎直放置,左端封閉,右端開口且足夠長,開始左端空氣柱長20cm,兩管水銀面等高.從右側(cè)管口緩慢加入水銀,左管內(nèi)氣柱長變?yōu)?5cm.溫度不變,大氣壓強(qiáng)為p0=75cmHg.

①加入水銀的長度;
②此過程封閉氣體吸熱還是放熱,并說明理由.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的汽缸內(nèi),活塞相對(duì)于底部的高度為h,可沿汽缸無摩擦地滑動(dòng).取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上.沙子倒完時(shí),活塞下降了h/4,再取相同質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上.外界大氣的壓強(qiáng)和溫度始終保持不變,求此次沙子倒完時(shí)活塞距汽缸底部的高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的氣缸豎直放置,在距氣缸底部l=36cm處有一與氣缸固定連接的卡環(huán),活塞與氣缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的氣體。當(dāng)氣體的溫度T0=300K、大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa時(shí),活塞與氣缸底部之間的距離l0=30cm,不計(jì)活塞的質(zhì)量和厚度,F(xiàn)對(duì)氣缸加熱,使活塞緩慢上升,求:

(i)活塞剛到卡環(huán)處時(shí)封閉氣體的溫度T1;
(ii)封閉氣體溫度升高到T2=540K時(shí)的壓強(qiáng)p2。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

關(guān)于物理原理在技術(shù)上的應(yīng)用,下列說法中正確的是(  )

A.雨后天空出現(xiàn)彩虹,是光的干涉現(xiàn)象
B.激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
C.用雙縫干涉測光波的波長時(shí),若減小雙縫間的距離,則同種光波的相鄰明條紋間距將減小
D.?dāng)z影機(jī)鏡頭鍍膜增透是利用了光的衍射特性

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