1、计算题 如图所示,长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置,管内水银柱的上端正好与管口齐平,封闭气体的长为10cm,温度为27℃,外界大气压强不变。若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下,这时留在管内的水银柱长为15cm,然后再缓慢转回到开口竖直向上,求:
(1)大气压强p0的值;
(2)玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度;
(3)当管内气体温度升高到多少时,水银柱的上端恰好重新与管口齐平?

参考答案:解:(1)P1=P0+21cmHg,V1=10S,T1=300K,P2=P0-15cmHg,V2=10S,T2=300K
P1V1=P2V2
P0=75cmHg
(2)P3=75+15=90cmHg,V3=LS
P1V1=P3V3
L=10.67cm
(3)P4=P3=90cmHg,V4=(31-15)S=16S,T3=300K

T4=450K,t=177℃
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,A、B气缸的长度均为60 cm,截面积均为40 cm2,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门.整个装置均由导热材料制成.原来阀门关闭,A内有压强PA = 2.4×105 Pa的氧气.B内有压强PB = 1.2×105 Pa的氢气.阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡.(假定氧气和氢气均视为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略,环境温度不变)求:

(1)活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;
(2)活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热(简要说明理由).
参考答案:(1)20 cm 1.8×105 Pa (2)放热,理由见解析
本题解析:(1) 设活塞移动的距离为△L,平衡后B中气体压强为p。
由于平衡时,有
,且装置导热,故为等温变化,根据玻意耳定律有:


两式联立解得:△L=20 cm ;p=1.8×105 Pa
(2)气体放热,由于装置导热故T不变,而体积减小,活塞对B气体做功。根据热力学第一定律:
△U=Q+W
由于:△U=0;W>0
所以,Q<0,气体放热。
考点:本题考查气体的实验定律(玻意耳定律),热力学第一定律。
本题难度:一般
3、简答题 长为L的均匀玻璃管受重力为G。管的内壁是光滑的。管内有一个横截面积为S的轻活塞.在管中封闭有一定质量的气体.用细线把活塞吊起来,管竖直静止时,管内气柱长为
,大气压强为
.如果想把玻璃管和活塞分离,缓慢向下拉动玻璃管,在玻璃管上所加的竖直向下的的拉力至少为多大?

参考答案:

本题解析:
状态1如图甲,状态2如图乙。
以气体为研究对象 由玻马定律

以玻璃管为研究对象
状态1:
状态2:

本题难度:简单
4、计算题 (9分)如图所示,导热的圆柱形气缸放置在水平桌而上,横截面积为S、质量为ml的活塞封闭着一定质量的气体(可视为理想气体),活塞与气缸间无摩擦且不漏气。总质量为m2:的砝码盘(含砝码)通过左侧竖直的细绳与活塞相连。当环境温度为T时,活塞离缸底的高度为h。现使环境温度缓慢降为
:

①当活塞再次平衡时,活塞离缸底的高度是多少?
②保持环境温度为
不变,在砝码盘中添加质量为△m的砝码时,活塞返回到高度为h处,求大气压强p0。
参考答案:①
②
本题解析: ①环境温度缓慢降低过程中,气缸中气体压强不变,初始时温度为T1=T,
体积为V1=hS,变化后温度为
,体积为V2=h1S,由盖·吕萨克定律有
解得
②设大气压强为p0,初始时体积V2=h1S,压强
变化后体积V3=hS,压强
由玻意耳定律 p2V2=p3V3
解得
考点:盖·吕萨克定律;玻意耳定律
本题难度:一般
5、填空题 一定质量的气体,在体积不变的条件下,温度由0℃升高到10℃时,其压强的增量为△P1,当它由100℃升高到110℃时,所增加的压强为△P2,则△P1:△P2=___________。
参考答案:1:1
本题解析:
本题难度:简单