精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
(9分) 图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气,B上方封有氢气。大气的压强p0,温度为T0=273K,连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时,各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到平衡后,氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求

(ⅰ)第二次平衡时氮气的体积;
(ⅱ)水的温度。
(1)2.7hS ;(2)368.55K;

试题分析:(1)以氢气为研究对象,初态压强为p0,体积为hS,末态体积为0.8hS.
气体发生等温变化,由玻意耳定律得:p0V1=p2V2,即:p0hS=p×0.8hS,解得:p=1.25p0    ①
活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程.
该过程的初态压强为1.1p0,体积为V;末态的压强为p′,体积为V′,
则p′=p+0.1p0=1.35p0          ②V′=2.2hS          ③
由玻意耳定律得:1.1p0×V=1.35p0×2.2hS,解得:V=2.7hS       ④
(2)活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程.该过程的初态体积和温度分别为2hS和T0=273K,末态体积为2.7hS.设末态温度为T,由盖-吕萨克定律得:,解得:T=368.55K;
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列说法正确的是(     )
A.密闭容器中的气体对器壁的压强是由于气体受重力作用而产生的
B.气体压强的大小跟气体分子的平均动能和气体分子的密集程度有关
C.温度升高时,气体的压强一定增大
D.推动活塞,使气缸中的气体受到压缩时,气体的温度一定升高

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

下面关于气体压强的说法正确的是(  )
A.气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的
B.气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力
C.从微观角度看,气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度有关
D.从宏观角度看,气体的压强大小跟气体的温度和体积有关

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞面积之比为SA:SB =  1:2.两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动.两个气缸都不漏气.初始时,A、B中气体的体积皆为V0,温度皆为T0=300K.A中气体压强pA=1.5p0,p0是气缸外的大气压强.现对A加热,使其中气体的压强升到 ,同时保持B中气体的温度不变.求此时A中气体温度TA .

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两气缸AB粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径为B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两气缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气;当大气压为p0,外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的,活塞b在气缸的正中央。

(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b升至顶部时,求氮气的温度;
(ⅱ)继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升的距离是气缸高度的时,求氧气的压强。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)如图所示,玻璃管粗细均匀(粗细可忽略不计),竖直管两封闭端内理想气体长分别为上端30cm、下端27cm,中间水银柱长10cm。在竖直管如图位置接一水平玻璃管,右端开口与大气相通,用光滑活塞封闭5cm长水银柱。大气压p0=75cmHg。

①求活塞上不施加外力时两封闭气体的压强各为多少?
②现用外力缓慢推活塞恰好将水平管中水银全部推入竖直管中,求这时上下两部分气体的长度各为多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)如图所示,一定质量的理想气体被水银柱封闭在竖直玻璃管内,气柱长度为h.现继续向管内缓慢地添加部分水银,设水银质量为m(m未知)。水银添加完时,气柱长度变为h.再取质量为m的水银缓慢地添加在管内、外界大气压强保持不变.

①求第二次水银添加完时气柱的长度.
②若第二次水银添加完时气体温度为T0,现使气体温度缓慢升高.求气柱长度恢复到原来长度h时气体的温度.(水银未溢出玻璃管)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一端封闭一端开口,内径均匀的直玻璃管注入一段水银柱,当管水平放置静止时,封闭端A空气柱长12cm,开口端B空气柱长12cm,如图所示。若将管缓慢转到竖直位置,此时A空气柱长度为15cm,然后把管竖直插入水银槽内,最后稳定时管中封闭端空气柱A长仍为12cm,(设大气压强为1.0×105Pa=75cmHg,整个过程中温度保持不变),则

(1)管中水银柱的长度L为多少cm?
(2)最后稳定时B空气柱的长度lB2为多少cm?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,一粗细均匀的玻璃管两端开口,全长25cm,竖直插入水银槽中17cm后,用手指堵住上端开口,慢慢从水银槽中提出,再慢慢转到开口向上,求这时管内水银柱的长度和被封气体的长度?大气压为75cmHg.

查看答案和解析>>

同步练习册答案