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1、气体的等温变化详解

内都灌有水银.大气压强p0=76 cmHg.(p0=1.01×105Pa, g=10 m/s2)
【思路点拨】求解本题可以按这样的思路进行:
【规范解答】(1)pA=p0-ph=76 cmHg-10 cmHg=66 cmHg (2)pA=p0-ph=76 cmHg-10×sin30°cmHg=71 cmHg (3)pB=p0+ph2=76 cmHg+10 cmHg=86 cmHg pA=pB-ph1=86 cmHg-5 cmHg=81 cmHg
【例2】有一段12 cm长的汞柱,在均匀玻璃管中封住一定 质量的气体,若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光 滑斜面上,在下滑过程中被封闭气体的压强为(大气压强 p0=76 cmHg) A.76 cmHg C.88 cmHg B.82 cmHg D.70 cmHg
【标准解答】选A.水银柱所处的状态不 是平衡状态,因此不能用平衡条件来处
4.一定质量的气体发生等温变化时,若体积增大为原来的 2倍,则压强变为原来的( A.2 B.1
1 C. 2 1 2
)倍. D.
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【解析】选C.由玻意耳定律pV=常量,得体积增大为原来
的2倍,则压强变为原来的
,故C项正确.
5.一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图
8-1-8所示,A,B位于同一双曲线上,若沿直线AB发生状态
变化,则此变化过程中,温度( A.一直下降 B.先上升.由题图可知,A,B两点在同 一等温线上.可作直线AB,其他各点的等 温线与过A,B两点的等温线进行比较,可 以得出都比A,B两点所在等温线温度高,
故气体由状态A变到状态B的过程中温度先上升后下降.
设潜入水下的深度为h,玻璃管的横截面积为S.气体的初
末状态参量分别为 初状态:p1=p0,V1=12S. 末状态:p2=p0+ρgh,V2=10S.
p0 10S = 由玻意耳定律p1V1=p2V2,得 . p0 +ρgh 12S
解得:h=2 m. 答案:2 m
一、选择题(本大题共7小题,每小题5分,共35分,每
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一、玻意耳定律 1.气体状态参量 压强 气体的三个状态参量为 温度 、体积 、 . 2.实验探究 (1)实验装置:如图所示,实验的研究对象是被封闭的 . 气体
• (2)实验数据收集 压力表 上读出,空气 • 空气柱的压强p可以从 柱的长度L可以从注射器两侧的 刻度 上读出, 则空气柱的体积为长度L与横截面积S的乘积, 即V=LS. • 用手把柱塞向下压或向上拉,读出若干组 体积V 与 压强p 的值. • (3)实验数据处理 • ①猜想:由实验观察及记录数据可知,空气柱 越大 的体积越小,其压强就 ,空气柱的压强 与体积可能成 反比 .
答案:20 cm
1.描述气体状态的参量是指 ( A.质量、温度、密度 C.质量、压强、温度 B.温度、体积、压强 D.密度、压强、温度 )
【解析】选B.气体状态参量是指温度、压强和体积,
B对.
2.如图8-1-6所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相 连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感 知管中的空气压力,从而控制进水量.设温度不变,洗衣 缸内水位升高,则细管中被封闭的空气( )
解析:设刚提起钢筒时气柱长为 l1,压强为 p1,钢筒放在地面上时气体压强为 p,长度 为 l. 选活塞为研究对象, 钢筒放在地面上尚未上 提活塞时,根据平衡条件有 mg 5 pS=p0S+mg,p=p0+ S =1.2×10 Pa. 提起后以钢筒为研究对象, 根据平衡条件有
Mg p0S=p1S+Mg,p1=p0- S =6×104 Pa. 选铜筒内封闭气体为研究对象,根据玻意耳定 律有 5 pl 1.2×10 ×10 plS=p1l1S,l1= = cm=20 cm. 4 p1 6×10
A.体积不变,压强变小
C.体积不变,压强变大
B.体积变小,压强变大
D.体积变小,压强变小
【解析】选B.由图可知空气被封闭在细管内,水面升高 时,气体体积一定减小,根据玻意耳定律,气体压强就
增大,B选项正确.
3.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中, 管竖直放置时,管内水银面比管外高h,
上端空气柱长为L,如图8-1-7所示,
理.水银柱的受力分析如图所示,因玻璃
管和水银柱组成系统的加速度a=gsinθ, 所以对水银柱由牛顿第二定律得:p0S+Mgsinθ-pS=Ma,故 p=p0.
例题、如图 8- 1- 13所示,钢筒质量为 40 kg,
活塞质量为20 kg,横截面积为100 cm2,钢筒放
在水平地面上时,气柱长度为10 cm,大气压强 为1×105 Pa,温度为7 ℃,求:当竖直向上提活 塞杆,将钢筒缓慢地提起来时,气柱多长?
1 ②检验:以压强 p 为纵坐标,以体积的倒数V为横坐标,把 以上各组数据在坐标系中描点,如图所示.观察各点的位置关 系,若各点位于过原点的同一直线上,说明压强跟体积的倒数 1 正比 成 ,即 p∝V,也就是说压强 p 与体积 V 成 反比 各点不在同一直线上,再尝试其他关系. .若
【例1】求图8-1-2中被封闭气体A的压强,图中的玻璃管
已知大气压强为H cmHg,下列说法正 确的是( )
A.此时封闭气体的压强是(L+h)cmHg B.此时封闭气体的压强是(H-h)cmHg
C.此时封闭气体的压强是(H+h) cmHg
D.此时封闭气体的压强是(H-L) cmHg
【解析】选B.取等压面法,选管外水银面为等压面,则 p气+ph=p0得p气=p0-ph即p气=(H-h)cmHg,B项正确.
6.粗细均匀的玻璃管内封闭一段长为12 cm空气柱.一个 人手持玻璃管开口向下潜入水中,当潜到水下某深度时看 到水进入玻璃管口2 cm,求人潜入水中的深度.(玻璃管内 气体温度视为不变,取水面上大气压强为p0=1.0×105 Pa,
g=10 m/s2)
【解析】确定研究对象为被封闭的一部分气体,玻璃管下 潜的过程中气体的状态变化为等温过程.
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