3-3气体性质计算题简编(含答案).doc

3-3气体性质计算题简编 1.如图所示，活塞把密闭气缸分成左、右两个气室，每室各与U形管压强计的一臂相连，压强计的两壁截面处处相同，U形管内盛有密度为的液体。开始时左、右两气室的体积都为，气压都，且液体的液面处在同一高度，如图19－2所示，现缓慢向左推进活塞，直到液体在U形管中的高度差h=40cm，求此时左、右气室的体积、，假定两气室的温度保持不变，计算时可以不计U形管和连接管道中气体的体积，g取。 2.某房间的容积为20m3，在温度为17℃，大气压强为74 cm Hg时，室内空气质量为25kg，则当温度升高到27℃，大气压强变为76 cm Hg时，室内空气的质量为多少千克？ 3.向汽车轮胎充气，已知轮胎内原有空气的压强为1.5个大气压，温度为20℃，体积为20L，充气后，轮胎内空气压强增大为7.5个大气压，温度升为25℃，若充入的空气温度为20℃，压强为1个大气压，则需充入多少升这样的空气(设轮胎体积不变)． 4.如图13－60所示，气缸A和容器B由一细管经阀门K相连，A和B的壁都是透热的，A放在27℃、1标准大气压的大气中，B浸在127℃的恒温槽内，开始时K是关断的，B内没有气体，容积VB＝2.4L，A内装有气体，体积VA＝4.8L，打开K，使气体由A流入B，等到活塞D停止移动时，A内气体体积是多大？假设活塞D与气缸壁之间没有摩擦，细管的容积忽略不计． 5.如下图所示，粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，两臂长为50cm.在两管中注入10cm高的水银后，封闭左管口，求继续向右管中注入多高的水银，可使左管水银面上升4cm，设整个过程中温度保持不变，且大气压强P0＝760mmHg. 6.如下图所示，活塞A将一定质量的气体封闭在汽缸B内，当汽缸竖直放置时，活塞到缸底的距离为60cm，活塞与汽缸间摩擦不计，大气压强为1.0×105Pa.现将汽缸平放在水平地面上，测得活塞A到缸底的距离为100cm，并测得汽缸B的截面积S＝100cm2，求活塞A的质量. 7.如下图所示中一个横截面积为10cm2的容器内，有一个用弹簧和底面相连的活塞，当温度为27℃，内外压强都是1.01×105Pa时，活塞和底面相距10cm，在活塞上放质量为40kg的物体，活塞下降5cm，温度仍为27℃(活塞质量不计，g取9.8m/s2)，求： (1)弹簧劲度系数k; (2)如把活塞内气体加热到57℃，为保持活塞位置仍下降5cm，活塞上应再加的物体质量为多少? 8.如下图所示，气缸内底部面积为0.02米2，被活塞封闭在气缸内的空气温度为-5℃，活塞质量为8千克，当气缸缸筒与水平面成60°角时，活塞距缸底L，现将气缸直立，如图所示.欲使活塞距缸底仍为L，应使缸内气体升高到多少摄氏度?(大气压强p0＝1.0×105帕，g＝10m/s2) 9.如图所示，水平放置的密封气缸的活塞被很细的弹簧拉住，气缸内密封一定质量的气体.当缸内气体温度为27℃，弹簧的长度为30cm时，气缸内气体压强为缸外大气压的1.2倍.当缸内气体温度升高到127℃时，弹簧的长度为36cm.求弹簧的原长?(不计活塞与缸壁的摩擦) 10.如下图所示，一圆柱形气缸直立在水平地面上，内有质量不计的可上下移动的活塞，在距缸底高为2H0的缸口处有固定的卡环；使活塞不会从气缸中顶出，气缸壁和活塞都是不导热的，它们之间没有摩擦.活塞下方距缸底高为H0处还有一固定的可导热的隔板，将容器分为A、B两部分，A、B中各封闭同种的理想气体，开始时A、B中气体的温度均为27℃，压强等于外界大气压强P0，活塞距气缸底的高度为1.6H0，现通过B中的电热丝缓慢加热，试求： (1)当B中气体的压强为1.5P0时，活塞距缸底的高度是多少? (2)当A中气体的压强为1.5P0时，B中气体的温度是多少? 11.如图所示，内径均匀的U型细玻璃管一端开口，竖直放置，开口端与一个容积很大的贮气缸B连通，封闭端由水银封闭一段空气A，已知-23℃时空气柱A长62cm，右管水银面比左管水银面低40cm，当气温上升到27℃时，水银面高度差变化4cm，B贮气缸左侧连接的细管的体积变化不计. (1)试论证当气温上升到27℃时，水银面高度差是增大4cm还是减小4cn? (2)求-23℃时贮气缸B中气体的压强. 参考答案 1.解 以、表示压缩后左室气体的压强和体积，、表示这时右室气体的压强和体积，、表示初态两室气体的压强和体积。由玻意耳定律得 由题述可知体积关系 两气室压强关系 解以上四式得 解方程并选择物理意义正确的解得 代入数值，得 2.解析：以房间内的空气为研究对象，是属于变质量问题，应用克拉珀龙方程求解，设原质量为m，变化后的质量为m′，由克拉珀龙方程 3.解