1、简答题 大家都知道:用一个杯口光滑平整的玻璃杯盛满水,然后盖上平整的玻璃板,用手摁住玻璃板迅速翻转,松开托住玻璃板的手,由于大气压的原因,玻璃板不会掉下.一个同学在回家后自己也想做这个实验.由于家中没有玻璃板,他就找了一张普通的纸盖在了杯口光滑平整的玻璃杯上,而且杯中只放了一半的水.按住纸翻转杯子、松开手,他惊呆了:水居然不流下来,如图甲所示.已知玻璃杯粗细均匀,杯子内底部到杯沿的高度为12×10-2m,杯中水的高度为6×10-2m,大气压强为1.013×105Pa.该同学在经过仔细观察后发现,翻转后,纸略往下凸,其平均下凸高度为0.40×10-3m(见乙图).请通过计算说明水不流下来的原因.
参考答案:杯子翻过来后纸有一定的形变,同时纸也吸收了极少的水而湿润,即水的高度也有极小的降低,但主要原因是纸发生形变后空气的体积略有增大,气体压强减小.
杯子没翻过来之前气体的高度L1=6×10-2m,水的高度h=6×10-2m,
气体的压强?p1=1.013×105Pa.?
设杯子翻过来后气体的高度平均为L2=6.04×10-2m?
水的高度仍为6×10-2m,气体温度不变,则有:p水=ρ水gh=1×103×10×6×10-2=6×102Pa?
要水不流下,则气体最大压强应为:
P3=p1-p水=1.013×105-6×102=1.007×105?Pa?
由于气体的温度不变,现用玻马定律验证.
p1V1=p2V2?
p2=p1V1V2=1.013×105×6×10-26.035×10-2=1.006×105?Pa?
因为p2<P3所以纸片不掉下来?
答:水不流下来的是内外气体压力差大于水的重力的缘故.
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 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r,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。)
参考答案:P0+rgh,
本题解析:取h高的水银液柱为研究对象,根据平衡PS="(" P0+rgh)S,所以P= P0+rgh
打开气阀前体积为V2的气体与外界大气压强一样大P0
打开气阀前后对左侧所有气体根据等温变化:
,解得

本题难度:一般
3、计算题 如图所示,某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面1m,因上部混有少量的空气使读数不准,当气温为27℃时标准气压计读数为76cmHg,该气压计读数为70cmHg,求:
(1)若在气温为27℃时,用该气压计测得的气压读数为64cmHg,则实际气压应为多少cmHg?
(2)若在气温为7℃时,用该气压计测得的气压读数为68cmHg,则实际气压应为多少cmHg?

参考答案:解:(1)
,
,
,即


(2)
,
,
?
,即


本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 为了保证车内人员的安全,一般小车都装了安全气囊,利用NaN3爆炸产生的气体充入气囊。当小车发生一定的碰撞时,NaN3爆炸安全气囊将自动打开。若氮气充入气囊后的容积为V="56" L,囊中氮气密度为ρ=2.5kg/m3,已知氮气的摩尔质量为M0=0.028kg/mol。
①试估算气囊中氮气的分子数;
②当温度为27℃时,囊中氮气的压强多大?
参考答案:
本题解析:① 氮气的物质的量:
=5mol?则氮气的分子数:N=nNA=3.1×1023
② 标准状态下:p0=1atm,V0=22.4L,T0=273K
27℃时:V=56L,T=300K
由理想气体状态方程:
,解得:p=2.2atm
本题难度:一般
5、填空题 当8L的理想气体被等温压缩至6L时,压强的变化量是3×104Pa,则气体原来的压强P1=______Pa,等温压缩后的压强P2=_________Pa.
参考答案:9×104? 1.2×105
本题解析:略
本题难度:简单