理想气体状态方程习题.ppt

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1、8.3理想气体的状态方程习题【例题3】如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0。开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0（p0为大气压强），温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K。求：（1）活塞刚离开B处时的温度TB；在活塞离开B处前，做等容变化由查理定律得：0.9p0/T1＝p0/T2T2＝T1/0.9＝297/0.9＝330K活塞从B运动到A的过程做等压变化：V0/T2＝1.1V0/T3T3＝1.1T2＝36

2、3K活塞到达A处后做等容变化：p0/T3＝p4/T4p4＝T4p0/T3＝1.1p0【例题】如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0。开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0（p0为大气压强），温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K。求：（2）缸内气体最后的压强p；后两过程：p0V0/T2＝p41.1V0/T4p4＝1.1p0【例题3】如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使

3、活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0。开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0（p0为大气压强），温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K。求：（3）在右图中画出整个过程的p-V图线。特别提醒：状态一定要与状态参量相对应。【练习】如图所示，一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内,活塞上堆放着铁砂，最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上，气体柱的高度为H0=10cm，气体的温度T0=300K，压强为大气压强p0。现对气体缓慢加热，当气体温度升高到360K时，活

4、塞(及铁砂)开始离开卡环而上升，此后在维持温度不变的条件下缓慢取走铁砂。已知活塞的横截面积是20cm2,大气压强p0为1105Pa，不计活塞与气缸之间的摩擦。求：（1）最初活塞上堆放着的铁砂的质量；（2）铁砂全部取走后活塞所能达到的高度H。5.(能力挑战题)用压强为p=40atm的氢气钢瓶给容积为V1=1m3的气球充气,设气球原来是真空,充气后气球内的氢气压强为p1=1atm,钢瓶内氢气压强为p2=20atm,设充气过程中温度不变,求钢瓶的容积V。如图，容积为V1的容器内充有压缩空气．容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连．气阀

5、关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V2．打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h，则此时容器中空气压强为P=______，气阀打开前容器中压缩空气的压强为P1=______．（已知水银的密度为ρ，大气压强为P0，重力加速度为g；空气可视为理想气体，其温度不变．）一个足球的容积是2.5L.用打气筒给这个足球打气,每打一次都把体积为125mL、压强与大气压强相同的气体打进球内.如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同,打了20次后,足球内部

6、空气的压强是大气压强的多少倍?农村中常用来喷洒农药的压缩喷雾器的结构如图1所示，Ａ的总容积为7．5Ｌ，装入药液后，药液上方体积为1．5Ｌ，关闭阀门Ｓ，用打气筒B每次打进１ａｔｍ的空气２５０ｃｍ３． （１）要使药液上方气体的压强为４ａｔｍ，打气筒活塞应打几次?（２）当Ａ中有４ａｔｍ的空气后，打开Ｓ可喷射药液，直到不能喷射时，喷雾器剩余多少体积的药液?（假设空气为理想气体）用容积为ΔV的活塞式抽气机对容积为VO的容器中的气体抽气、设容器中原来气体压强为P0，抽气过程中气体温度不变．求抽气机的活塞抽动n次后，容器中剩余气体的压强Pn为多大？钢筒容积2

7、0升，贮有10个大气压的氧气，今用5升真空小瓶取用，直到钢筒中氧气压强降为2个大气压为止，设取用过程中温度不变，小瓶可耐10个大气压．（l）若用多个5升真空小瓶同时分装，可装多少瓶？（2）若用5升真空小瓶依次取用，可装多少瓶？（l）用多个5升真空小瓶同时分装，相当于打气的逆过程，则由玻意耳定律可解为：P1V1=P2(V1+nΔV)代入数据，得n=16(瓶)即用5升真空小瓶同时分装可装16瓶。（2）用5升真空小瓶依次取用；相当于抽气过程，则由 Pn=P0[V1/(V1+ΔV)]n 代人数据得：n=7(瓶)