当前位置:高中试题 > 物理试题 > 气体的状态方程 > 一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为S=2×10-3m2,竖直插入水面足够宽广的水中.管中有一个质量为m=0.4kg的密闭活塞,封闭一段长度为L0=66...
题目
题型:奉贤区一模难度:来源:
一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为S=2×10-3m2,竖直插入水面足够宽广的水中.管中有一个质量为m=0.4kg的密闭活塞,封闭一段长度为L0=66cm的气体,气体温度T0=300K,如图所示.开始时,活塞处于静止状态,不计活塞与管壁间的摩擦.外界大气压强P0=1.0×105Pa,水的密度ρ=1.0×103kg/m3.试问:
(1)开始时封闭气体的压强多大?
(2)现保持管内封闭气体温度不变,用竖直向上的力F缓慢地拉动活塞.当活塞上升到某一位置时停止移动,此时F=6.0N,则这时管内外水面高度差为多少?管内气柱长度多大?
(3)再将活塞固定住,改变管内气体的温度,使管内外水面相平,此时气体的温度是多少?魔方格
答案
(1)当活塞静止时,P1=P0+
mg
S
=1.0×105+
0.4×10
10-3
=1.02×105(Pa)

(2)当F=6.0N时,有P2=P0+
mg-F
S
=1.0×105+
0.4×10-6.0
10-3
=9.9×104(Pa)

P2=P0-ρgh
管内外液面的高度差h=
P0-P2
ρg
=
1.0×105-9.9×104
1.0×103×10
=0.1(m)

由玻意耳定律:P1L1S=P2L2S
空气柱长度:L2=
P1
P2
L1=
1.02×105
9.9×104
×66=68(cm)

(3)P3=P0=1.0×105Pa        L3=68+10=78cm      T2=T1
由气态方程:
P2L2
T2
=
P3L3
T3

气体温度变为:T3=
P3L3
P2L2
T1=
1.0×105×78
9.9×104×68
×300=347.6(K)

答:(1)开始时封闭气体的压强是1.02×105 pa.
(2)这时管内外水面高度差为0.1m,管内气柱长度是68cm.
(3)此时气体的温度是347.6k.
核心考点
试题【一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为S=2×10-3m2,竖直插入水面足够宽广的水中.管中有一个质量为m=0.4kg的密闭活塞,封闭一段长度为L0=66】;主要考察你对气体的状态方程等知识点的理解。[详细]
举一反三
一个贮有空气的密闭烧瓶用玻璃管与水银气压计相连,如图甲所示,气压计两管内的汞面在同一水平面上.现设法升高烧瓶内空气的温度,同时在竖直方向上移动气压计的右管,使两管内的汞面始终相平.用△h来表示气压计左管内汞面变化的高度或表示气压计右管移动的距离,设△t为烧瓶内空气升高的温度,已知乙图中的图线③为气压计左管内汞面变化的高度随△t变化的函数图象,则气压计右管移动的距离随△t变化的函数图象可能是(  )
题型:宝山区一模难度:| 查看答案
题型:不详难度:| 查看答案
题型:上海模拟难度:| 查看答案
A.乙图中的图线①B.乙图中的图线②
C.乙图中的图线③D.乙图中的图线④
1mol理想气体的初态温度为T1,然后气体经历了一个压强与体积间满足关系P=AV的缓慢过程(A为一个已知的常量,标准状态下0时的大气压为1.013x105Pa,1mol理想气体的体积为22.4L).
(1)求过程中P1 V1/T1的大小;
(2)请判断这1mol理想气体,T与P存在怎样的关系?
(3)若气体经历上述过程后体积增大了一倍,则气体的温度T为多少?
有人设计了一个如图所示的测温装置,图中 C为测温泡,U形管的右管开口向上,左管通过细玻璃管与测温泡C相通,U形管的下端通过软管D与容器R相连通,在U形管中装入水银,在A管上画上刻度.测温时调节容器R的高度使左管中的液面位置保持在B处,此时根据U形管左、右两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度.假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为76cmHg,该温度计的0℃和30℃刻度线间的距离正好是30cm.
(1)(多选题)以下关于该温度计的说法中正确的是______
    A.该温度计的刻度是均匀的;                     B.该温度计的刻度值上大下小;
    C.当大气压升高时,温度计的读数偏大;           D.在容器R中再加入一些水银时,这个温度计的测量值会偏小.
(2)某天由于天气的原因,大气压变为75cmHg,此时该温度计的读数是18℃,那么当天的实际温度是______℃.魔方格
如图1所示,用手指堵住注射器前端的小孔,这时就在注射器的玻璃管内封住了一定质量的空气.先把活塞压向玻璃管内,使管内空气的体积减小,如图甲所示;然后往外拉活塞时玻璃管内空气的体积增大,如图乙所示.关于这个实验,下列说法正确的是(  )
魔方格
题型:海淀区二模难度:| 查看答案
题型:不详难度:| 查看答案
版权所有 CopyRight © 2012-2019 超级试练试题库 All Rights Reserved.
A.把活塞向玻璃管内压入的过程中,玻璃管内气体的体积减小,压强也减小
B.把活塞向玻璃管内压入的过程中,玻璃管内分子对缸壁的平均冲力变小
C.把活塞向玻璃管外拉出的过程中,玻璃管内气体内能减少
D.把活塞向玻璃管外拉出的过程中,玻璃管内每个分子热运动的速率均减小
将一个一端封闭的均匀玻璃管与刻度尺固定在一起,里面有一段水银柱封闭了一段空气柱,如图所示,将玻璃管一次开口向上,一次开口向下竖直放置(水银未漏出),即可验证玻意耳定律,为此(1)它还需要的仪器是 ,
(2)它需要直接测量的数据是 , , , .魔方格