气体实验定律 知识点题库

如图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V﹣T图象.已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa.

①说出A→B过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图甲中TA的温度值.

②请在图乙坐标系中,作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的p﹣T图象,并在图线相应位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定的有关坐标值,请写出计算过程.

如图所示,足够长U型管内分别由水银封有L1、L2两部分气体,则下列陈述中正确是(   )

A . 只对L1加热,则h减小,气柱L2长度不变 B . 只对L1加热,则h减小,气柱L2长度减少 C . 若在右管中注入一些水银,L1将增大 D . 使L1、L2同时升高相同的温度,则L1增大、h减小

如图所示,面积S=100cm2的轻活塞A将一定质量的气体封闭在导热性能良好的汽缸B内,汽缸开口向上竖直放置,高度足够大.在活塞上放一重物,质量为m=20kg,静止时活塞到缸底的距离为L1=20cm,摩擦不计,大气压强为P0=1.0×105Pa,温度为27℃,g取10m/s2

  1. (1) 若保持温度不变,将重物去掉,求活塞A移动的距离;

  2. (2) 若加热汽缸B,使封闭气体温度升高到177℃,求活塞A移动的距离.

如图所示,开口向上的汽缸C静置于水平桌面上,用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体,一轻绳一端系在活塞上,另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=2800N/m的竖直轻弹簧A,A下端系有一质量m=14kg的物块B.开始时,缸内气体的温度t1=27℃,活塞到缸底的距离L1=120cm,弹簧恰好处于原长状态.已知外界大气压强恒

为p0=1.0×105 Pa,取重力加速度g=10m/s2 , 不计一切摩擦.现使缸内气体缓慢冷却,求:

  1. (1) 当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度;

  2. (2) 气体的温度冷却到﹣93℃时B离桌面的高度H.(结果保留两位有效数字)

封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力学温度关T系如图所示,该气体的摩尔质量为M,状态A的体积为V0 , 温度为T0 , O、A、D三点在同一直线上,阿伏加德罗常数为NA . 由状态A变到状态D过程中 ( )

A . 气体从外界吸收热量,内能增加 B . 气体体积增大,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少 C . 气体温度升高,每个气体分子的动能都会增大 D . 气体的密度不变
气缸长为L=1m(气缸厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横街面积为S=100cm2的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体.已知当温度t=27℃,大气压强p0=1×105Pa时,气柱长度l0=0.4m,现用水平拉力向右缓慢拉动活塞,求:

①若拉动活塞过程中温度保持27℃,活塞到达缸口时缸内气体压强

②若气缸,活塞绝热,拉动活塞到达缸口时拉力大小为500N,求此时缸内气体温度.

如图所示,用销钉固定的活塞把导热气缸分隔成两部分,A部分气体压强pA=6.0×105 Pa,体积VA=1L;B部分气体压强pB=2.0×105 Pa,体积VB=3L.现拔去销钉,外界温度保持不变,活塞与气缸间摩擦可忽略不计,整个过程无漏气,A、B两部分气体均为理想气体.求活塞稳定后A部分气体的压强.

用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图a所示,实验步骤如下:

①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;

移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p;

③用V- 图像处理实验数据,得到如图b所示图线。

  1. (1) 为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是
  2. (2) 为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是
  3. (3) 如果实验操作规范正确,但如图所示的V- 图线不过原点,则V0代表
  4. (4) 实验中活塞与针筒间的摩擦对实验结果PV乘积值的影响是(选填:偏大、偏小、无影响)。
某小组利用如下装置研究“一定质量气体温度不变时,压强与体积的关系”。

如图所示,带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体,推动活塞可以改变气体体积V,实验所用测量压强的装置较特殊,测量的是注射器内部气体和外部大气(压强为P0)的压强差△p,在多次改变体积后,得到如下数据:

△p/×105pa

0

0.11

0.25

0.43

0.67

V/mL

10

9

8

7

6

  1. (1) 图中装置1为,装置2为
  2. (2) 每次气体的状态调整后,都要等一会儿再记录数据,这是为了
  3. (3) 研究小组基于数据,以△p为y轴,作出的函数图线为直线,则x轴是
  4. (4) 若图象斜率为k,该直线的函数表达式是,图象纵轴截距的绝对值的物理涵义是
质量为m的薄壁导热柱形气缸,内壁光滑,用横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体。在下述所有过程中,气缸不漏气且与活塞不脱离。当气缸如图(a)竖直倒立静置时。缸内气体体积为V1。温度为T1。已知重力加速度大小为g,大气压强为p0

  1. (1) 将气缸如图(b)竖直悬挂,缸内气体温度仍为T1 , 求此时缸内气体体积V2
  2. (2) 如图(c)所示,将气缸水平放置,稳定后对气缸缓慢加热,当缸内气体体积为V3时,求此时缸内气体的温度。
关于内能及理想气体下列说法正确的是(   )
A . 实际气体的内能包括气体分子之间的相互作用的势能 B . 理想气体的内能包括气体整体运动的动能 C . 物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加 D . 一定质量的理想气体在等容变化过程中,内能一定不变 E . 一定质量的理想气体在等温变化过程中,内能一定不变
关于热现象及其规律的说法中,气体绝热膨胀导致其速率大的分子所占比例(填“增大”或“减小”),气体膨胀过程其压强减小(填“会”或“不会”)。
为了监测电梯内的温度和电梯的运动状态,某同学将一开口向上且灌有水银的均匀长直细玻璃管竖直粘贴在电梯壁上,如图所示。已知电梯静止且内部温度为℃时,玻璃管内高cm的水银柱封闭着一段长cm的空气柱,大气压强cmHg,绝对零度取-273℃,重力加速度大小m/s2

  1. (1) 电梯静止时,若空气柱的长度为cm,则此时电梯内的温度为多少摄氏度;
  2. (2) 温度恒为27℃时,若空气柱的长度为cm,求此时电梯的加速度。
如图所示,一长为L、内横截面积为S的绝热汽缸固定在水平地面上,汽缸内用一质量为m的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体,开始时活塞用销钉固定在汽缸正中央,汽缸内被封闭气体压强为p。外界大气压为p0(p>p0)。现释放活塞,测得活塞被缸内气体推到缸口时的速度为v0。求:

  1. (1) 此过程克服大气压力所做的功;
  2. (2) 对活塞利用动能定理,求出封闭气体对活塞的做功大小的表达式;
  3. (3) 活塞从释放到将要离开缸口,缸内气体内能改变了多少?
如图所示,有一圆筒形导热气缸静止于地面上,气缸的质量为M,活塞(包括手柄)的质量为m,气缸的内部截面积为S,大气压强为P0 , 未用手向上提活塞手柄,活塞处于平衡状态时,被封闭气缸内的容积为V,现用手握住活塞手柄缓慢向上提,设气缸足够长,在整个上提过程中气体温度保持不变,并且不计气缸内气体的重力及活塞与气缸壁间的摩擦,求将气缸刚好提离地面时活塞上升的距离(重力加速度为g)。

如图所示,导热性能良好的气缸I、II内径相同,长度均为L,两气缸内有同种气体,且用细管连通。内部分别有轻质活塞A和单向阀门B ,活塞密封性良好,气缸I上端开口,活塞的横截面积为S,初始时轻活塞A在气缸最上端,气缸I内气体压强为p0 , 气缸II内气体压强为2p0。将物体轻放在活塞的中央,活塞开始向下移动,活塞再次静止时,通过活塞A向下移动的距离测量物体的质量。已知大气压强为p0 , 重力加速度为g,环境温度不变,不计活塞与气缸的摩擦,气体视为理想气体。求:

  1. (1) 若活塞A向下移动L,此时放置在轻质活塞上物体的质量m;
  2. (2) 该装置可以测量的物体最大的质量M。
2022年1月8日7时55分,航天员在地面科技人员的密切协同下,在空间站核心舱内采取手控遥操作方式,圆满完成了天舟二号货运飞船与空间站组合体交会对接。假设天舟二号货运飞船船舱A绝热性能良好,体积为V0 , 压强为p0 , 通过恒温装置保持飞船船舱内温度恒为-3℃。对接后经一小阀门与核心舱B相连,B的容积远远大于A。B中气体的压强为A中的1.2倍,温度为27℃。开始时阀门关闭,两舱A、B中盛有同种理想气体,现将小阀门缓慢打开,直至压强相等时关闭。求核心舱B中有多少体积的气体会进入货运飞船船舱A。
如图所示,一根两端开口、横截面积为的足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)。管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长的气柱,气柱内理想气体的温度为 , 外界大气压取

  1. (1) 若在活塞上放一个质量为的砝码,保持气体的温度不变,则平衡后气柱为多长?(g取
  2. (2) 若保持砝码的质量不变,对气体加热,使其温度升高到 , 此时气柱为多长?
如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,已知气体在状态A时的热力学温度TA=280K,该过程中气体吸收的热量Q=120J,求:

  1. (1) 汽体在状态B时的热力学温度TB;
  2. (2) 该过程中气体内能的增量△U。
如图所示,倾角 的固定斜面(足够长)的顶端带有小定滑轮,不可伸长的柔软轻绳跨过定滑轮,轻绳的一端系在汽缸A上,另一端系在汽缸B中的活塞上,A悬吊在空中(离地足够高),B放在斜面上,滑轮左侧的轻绳与斜面平行,两汽缸内各密封有一定质量的理想气体,系统处于静止状态,此时A、B内气体的体积相等。两活塞的质量均为m、横截面积均为S,B的质量为4m,大气压恒为 (g为重力加速度大小),不计缸内气体的质量、空气阻力及一切摩擦。

  1. (1) 求A内气体的压强 以及B内气体的压强
  2. (2) 若将轻绳剪断,A、B内气体达到稳定的过程中温度保持不变,求稳定时A、B内气体的体积之比
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