如圖7-19,A,B是體積相同的氣缸,B內(nèi)有一導(dǎo)熱的、可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)的、體積不計(jì)的活塞C,D為不導(dǎo)熱的閥門。起初,閥門關(guān)閉,A內(nèi)裝有壓強(qiáng)p1=2.0×105pa溫度T1=300K的氮?dú)。B內(nèi)裝有壓強(qiáng)P2=1.0×105Pa,溫度T2=600K的氧氣。打開閥門D,活塞C向右移動(dòng),最后達(dá)到平衡,以V1和V2分別表示平衡后氮?dú)夂脱鯕獾捏w積,則V1∶V2=______(假定氧氣和氮?dú)饩鶠槔硐霘怏w,并與外界無熱交換,連接氣缸的管道體積可忽略)

V1∶V2= 4∶1


解析:

錯(cuò)解:開始是平衡狀態(tài),未態(tài)還是平衡狀態(tài),由理想氣體狀態(tài)方

  此題答案為1∶4。

  理想氣體狀態(tài)方程或氣體定律,針對(duì)的對(duì)象應(yīng)為一定質(zhì)量的理想氣體,而不能是兩種(或兩部分)氣體各自的狀態(tài),必須是一定質(zhì)量的理想氣體初、末兩種狀態(tài)之間滿足的關(guān)系,上述解法把兩部分氣體的p1,p2,T1,T2與一定質(zhì)量的氣體前后兩種狀態(tài)的p1,p'1,T1,T'1混為一談,以致出現(xiàn)完全相反的結(jié)論。

  【正確解答】對(duì)于A容器中的氮?dú)猓錃怏w狀態(tài)為:

  p1=2.0×105pa V1=V T1=300K

  P'1=P V'1=V1(題目所設(shè)) T'1=T

  由氣體狀態(tài)方程可知:

  對(duì)于B容器中的氧氣,其氣體狀態(tài)為:

  p2=1.0×105pa V2=V T2=600K

  p'2=p V'2=V2(題目所設(shè)) T 2=T由氣態(tài)方程可知

  聯(lián)立①②消去T,V可得:

  此題的正確答案為V1∶V2= 4∶1

  【小結(jié)】 解決有關(guān)兩部分氣體相關(guān)聯(lián)的問題時(shí),要注意兩方面的問題。首先,要把兩部分氣體分開看待,分別對(duì)每一部分氣體分析出初、未狀態(tài)的p,V,T情況,分別列出相應(yīng)的方程(應(yīng)用相應(yīng)的定律、規(guī)律)切不可將兩部分氣體視為兩種狀態(tài)。

  其次,要找出兩部分氣體之間的聯(lián)系,如總體積不變,平衡時(shí)壓強(qiáng)相等,等等。例如本題中,閥門關(guān)閉時(shí)兩邊氣體體積相等,閥門打開兩邊氣體壓強(qiáng)相等,溫度相等,利用這些關(guān)系,可以消去方程中的未知因素,否則,也解不出正確結(jié)果。  

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖7-19所示為重物系一紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)得到的實(shí)際點(diǎn)跡,測得A、B、C、D、E五個(gè)連續(xù)點(diǎn)與第一個(gè)點(diǎn)O之間的距離分別是19.50、23.59、28.07、32.94、38.20(單位:cm).已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊闹禐間=9.8 m/s2,交流電的頻率f=50 Hz,重物的質(zhì)量為m.

圖7-19

(1)從O點(diǎn)開始計(jì)時(shí),則D點(diǎn)是計(jì)時(shí)器打下的第_______個(gè)點(diǎn)(不含O點(diǎn));

(2)以D點(diǎn)為例,從O點(diǎn)到D點(diǎn)重物的重力勢能減少了______J,動(dòng)能增加了_____J.在誤差允許范圍內(nèi)驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖7-19甲所示,在光滑水平面上的兩個(gè)小球發(fā)生正碰,小球的質(zhì)量分別為m1和m2.圖7-19乙為它們碰撞前后的st圖線,已知m1=0.1 kg.

         

圖甲                                                     圖乙

圖7-19

①碰前m2靜止,m1向右運(yùn)動(dòng)  ②碰后m2和m1都向右運(yùn)動(dòng)  ③由動(dòng)量守恒定律可以算出m2=0.3 kg  ④碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4 J的機(jī)械能

以上判斷正確的是(    )

A.①③              B.①②③              C.①②④              D.③④

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年寧夏高三第一次模擬考試物理卷 題型:計(jì)算題

如圖7-19所示,一個(gè)上下都與大氣相通的直圓筒,中間用兩個(gè)活塞A與B封住一定質(zhì)量的理想氣體,A,B都可沿圓筒無摩擦地上、下滑動(dòng),但不漏氣。A的質(zhì)量可不計(jì),B的質(zhì)量為M,并與一勁度系數(shù)k=5×103N/m的較長的彈簧相連,已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa,平衡時(shí),兩活塞問的距離l0=0.6m,現(xiàn)用力壓A,使之緩慢向下移動(dòng)一定距離后,保持平衡,此時(shí),用于壓A的力F=5×102N, 求活塞A向下移動(dòng)的距離。(假定氣體溫度保持不變)

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖7-19所示,一個(gè)上下都與大氣相通的直圓筒,中間用兩個(gè)活塞A與B封住一定質(zhì)量的理想氣體,A,B都可沿圓筒無摩擦地上、下滑動(dòng),但不漏氣。A的質(zhì)量可不計(jì),B的質(zhì)量為M,并與一勁度系數(shù)k=5×103N/m的較長的彈簧相連,已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa,平衡時(shí),兩活塞問的距離l0=0.6m,現(xiàn)用力壓A,使之緩慢向下移動(dòng)一定距離后,保持平衡,此時(shí),用于壓A的力F=5×102N, 求活塞A向下移動(dòng)的距離。(假定氣體溫度保持不變)

 

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