(9分) 圖中系統(tǒng)由左右連個側(cè)壁絕熱、底部、截面均為S的容器組成。左容器足夠高,上端敞開,右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩個容器的下端由可忽略容積的細管連通。容器內(nèi)兩個絕熱的活塞A、B下方封有氮氣,B上方封有氫氣。大氣的壓強p0,溫度為T0=273K,連個活塞因自身重量對下方氣體產(chǎn)生的附加壓強均為0.1 p0。系統(tǒng)平衡時,各氣體柱的高度如圖所示,F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑校俅纹胶鈺rA上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時的位置并固定,第三次達到平衡后,氫氣柱高度為0.8h。氮氣和氫氣均可視為理想氣體。求

(。┑诙纹胶鈺r氮氣的體積;
(ⅱ)水的溫度。
(1)2.7hS ;(2)368.55K;

試題分析:(1)以氫氣為研究對象,初態(tài)壓強為p0,體積為hS,末態(tài)體積為0.8hS.
氣體發(fā)生等溫變化,由玻意耳定律得:p0V1=p2V2,即:p0hS=p×0.8hS,解得:p=1.25p0    ①
活塞A從最高點被推回第一次平衡時位置的過程是等溫過程.
該過程的初態(tài)壓強為1.1p0,體積為V;末態(tài)的壓強為p′,體積為V′,
則p′=p+0.1p0=1.35p0          ②V′=2.2hS          ③
由玻意耳定律得:1.1p0×V=1.35p0×2.2hS,解得:V=2.7hS       ④
(2)活塞A從最初位置升到最高點的過程為等壓過程.該過程的初態(tài)體積和溫度分別為2hS和T0=273K,末態(tài)體積為2.7hS.設(shè)末態(tài)溫度為T,由蓋-呂薩克定律得:,解得:T=368.55K;
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列說法正確的是(     )
A.密閉容器中的氣體對器壁的壓強是由于氣體受重力作用而產(chǎn)生的
B.氣體壓強的大小跟氣體分子的平均動能和氣體分子的密集程度有關(guān)
C.溫度升高時,氣體的壓強一定增大
D.推動活塞,使氣缸中的氣體受到壓縮時,氣體的溫度一定升高

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

下面關(guān)于氣體壓強的說法正確的是( 。
A.氣體對器壁產(chǎn)生的壓強是由于大量氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的
B.氣體對器壁產(chǎn)生的壓強等于作用在器壁單位面積上的平均作用力
C.從微觀角度看,氣體壓強的大小跟氣體分子的平均動能和分子的密集程度有關(guān)
D.從宏觀角度看,氣體的壓強大小跟氣體的溫度和體積有關(guān)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在固定的氣缸A和B中分別用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞面積之比為SA:SB =  1:2.兩活塞以穿過B的底部的剛性細桿相連,可沿水平方向無摩擦滑動.兩個氣缸都不漏氣.初始時,A、B中氣體的體積皆為V0,溫度皆為T0=300K.A中氣體壓強pA=1.5p0,p0是氣缸外的大氣壓強.現(xiàn)對A加熱,使其中氣體的壓強升到 ,同時保持B中氣體的溫度不變.求此時A中氣體溫度TA .

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩氣缸AB粗細均勻,等高且內(nèi)壁光滑,其下部由體積可忽略的細管連通;A的直徑為B的2倍,A上端封閉,B上端與大氣連通;兩氣缸除A頂部導(dǎo)熱外,其余部分均絕熱。兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b,活塞下方充有氮氣,活塞a上方充有氧氣;當(dāng)大氣壓為p0,外界和氣缸內(nèi)氣體溫度均為7℃且平衡時,活塞a離氣缸頂?shù)木嚯x是氣缸高度的,活塞b在氣缸的正中央。

(。┈F(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣,當(dāng)活塞b升至頂部時,求氮氣的溫度;
(ⅱ)繼續(xù)緩慢加熱,使活塞a上升,當(dāng)活塞a上升的距離是氣缸高度的時,求氧氣的壓強。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)如圖所示,玻璃管粗細均勻(粗細可忽略不計),豎直管兩封閉端內(nèi)理想氣體長分別為上端30cm、下端27cm,中間水銀柱長10cm。在豎直管如圖位置接一水平玻璃管,右端開口與大氣相通,用光滑活塞封閉5cm長水銀柱。大氣壓p0=75cmHg。

①求活塞上不施加外力時兩封閉氣體的壓強各為多少?
②現(xiàn)用外力緩慢推活塞恰好將水平管中水銀全部推入豎直管中,求這時上下兩部分氣體的長度各為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體被水銀柱封閉在豎直玻璃管內(nèi),氣柱長度為h.現(xiàn)繼續(xù)向管內(nèi)緩慢地添加部分水銀,設(shè)水銀質(zhì)量為m(m未知)。水銀添加完時,氣柱長度變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825003514347385.png" style="vertical-align:middle;" />h.再取質(zhì)量為m的水銀緩慢地添加在管內(nèi)、外界大氣壓強保持不變.

①求第二次水銀添加完時氣柱的長度.
②若第二次水銀添加完時氣體溫度為T0,現(xiàn)使氣體溫度緩慢升高.求氣柱長度恢復(fù)到原來長度h時氣體的溫度.(水銀未溢出玻璃管)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一端封閉一端開口,內(nèi)徑均勻的直玻璃管注入一段水銀柱,當(dāng)管水平放置靜止時,封閉端A空氣柱長12cm,開口端B空氣柱長12cm,如圖所示。若將管緩慢轉(zhuǎn)到豎直位置,此時A空氣柱長度為15cm,然后把管豎直插入水銀槽內(nèi),最后穩(wěn)定時管中封閉端空氣柱A長仍為12cm,(設(shè)大氣壓強為1.0×105Pa=75cmHg,整個過程中溫度保持不變),則

(1)管中水銀柱的長度L為多少cm?
(2)最后穩(wěn)定時B空氣柱的長度lB2為多少cm?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,一粗細均勻的玻璃管兩端開口,全長25cm,豎直插入水銀槽中17cm后,用手指堵住上端開口,慢慢從水銀槽中提出,再慢慢轉(zhuǎn)到開口向上,求這時管內(nèi)水銀柱的長度和被封氣體的長度?大氣壓為75cmHg.

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