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《物理气体实验定律3-3》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、1.（11分）如图所示，水平放置一个长方形封闭汽缸，用无摩擦活塞将内部封闭气体分为完全相同的A、B两部分。初始时两部分气体压强均为P,热力学温度均为To使A的温度升高AT,保持B部分气体温度不变。则A部分气体的压强增加量为多少？A2B0【解析】设温度升高后，A、B压强增加量都为Ap,A部分气体升高温度后体积为VA,由理想气体状态方程得：pv（p+WT+AT对B部分气体,A部分气体升高温度后B部分气体体积为VB,由玻意耳定律得：pV二（p+△p）Vb两部分气体总体积不变：2V二Va+VbpAT解得：Zip二2T。pAT答案：2T2.（11分
2、）（2018•南昌模拟）如图所示，粗细均匀的T形细管竖直放置,竖直管的A、B两端封闭，水平管C的右端开口且与大气相通。当光滑活塞上不施加外力吋,A、B两部分空气柱的长度均为30cm,竖直管中水银柱长度为15cm,C管中水银柱长度为4.2cm,大气压强p。二75cmllgo现用外力缓慢推动活塞,恰好将C管中水银全部推入竖直管中;固定活塞，再将T形细管以水平管C为轴缓慢转动90°,求这时A端空气柱的长度。TA30cm5cm■-.话塞10cmmc-4.2cm30cmJJb【解析】图示初始状态下，A管空气的压强Pai=70cmHg,B管空气的压
3、强Pbi二85cmHg,当T形细管水平时,A、B空气柱的压强相同，设为P,A、B空气柱的长度分别为La2、LB2,对A:PaiLa1—PLa2,对B:PbiLbI—PLb2,—214两式相比得厶肌二17,由几何关系得La2+Lb2-(30+30-4.2)cm,联立解得La2二25.2cmo答案：25.2cm1.(14分)有人设计了一种测温装置，其结构如图所示,玻璃瓶A内封有一定量气体，与管A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。0（
4、1）B管刻度线是在1个标准大气压下制作的（1个标准大气压相当于76cm水银柱的压强）o已知当温度t二27°C时的刻度线在x=16cm处,问t二0°C的刻度线在x为多少厘米处？（2）若大气压已变为相当于75cm水银柱的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27°C,问此时实际温度为多少？【解析】（1）气体的状态参量：Pi二76cmHg-16cmHg=60cmHg,「二（273+27）K二300K,丁2二（273+0）K二273K,气体发生等容变化，由查理定律可得：P1卩260P2即：300二273,解得:P2-54.6cmHg,则x二7
5、6cm-54.6cm二21.4cm。⑵此时A泡内气体压强为：p3-75cmHg-16cmHg二59cmHg,气体发生等容变化，由查理定律:PlP360兰即：300二卩3,解得:T3=295K,t3=22°C答案：(1)21.4cm处(2)22°C4.(16分)(2018-太原模拟)如图甲所示,一个粗细均匀的圆管，左端用一橡皮塞住，橡皮离右端管口的距离是20cm,把一个带手柄的活塞从右端管口推入，将活塞向左端缓慢推动到离橡皮5cm时橡皮被推动。已知圆管的横截面积为S二2・0X10「5忆手柄的横截面积为S7=1.0X105忆大气压强为1.0X
6、105Pa,若活塞和圆管间的摩擦不计，且整个过程管内气体温度不变。求：543210由玻意耳定律可知P1VFP2V2PlvlP2二v2=4X105Pa以橡皮为研究对象,橡皮刚被推动时受到的静摩擦即为最大静摩擦力P2S二p()S+ff二P2S-PoS二6N(2)以活塞为研究对象:P2S二poS+FF二pzS-poS二6N(3)由第1问可知,m3)答案：(1)6N(2)6N(3)见解析图(1)橡皮与圆管间的最大静摩擦力fo(2)这一过程中作用在活塞手柄上的推力F的最大值。(3)在图乙的p-V图象中画出气体经历的状态变化过程图象，并用箭头标出状态
7、变化的方向。【解析】⑴将活塞向左端缓慢推动的过程中，管内气体温度不变，初态PF1.0X105PaVfAS^O.2X2.0X10'5m123=4X10~6m3末态V2=/2S=0.05X2.0X10-5m3=1X10'6m3
