(10分)一氣象探測氣球,在充有壓強為1.OOatm(即76.0cmHg),溫度為27.0℃的氦氣時,體積為3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的過程中,氣球內氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0cmHg,氣球內部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變.此后停止加熱,保持高度不變.已知在這一海拔高度氣溫為-48.0℃.求:
(1)氦氣在停止加熱前的體積
(2)氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積
(3)若忽略氣球內分子間相互作用,停止加熱后,氣球內氣體吸熱還是放熱?簡要說明理由.
(1)7.39m3(2)5.54m3(3)溫度降低,分子平均動能減少,內能減少;體積減少,外界對氣體做功,由熱力學第一定律得,氣體對外放熱
解析試題分析:(1)根據玻意耳定律得
p1V1=p2V2....①式(2分)
由①式得V2=7.39m3 (2分)
(2)在停止加熱較長一段時間后,氦氣的溫度逐漸從T1=300K下降到與外界氣體溫度相同,即T2=225K.這是一等壓過程.
根據蓋—呂薩克定律有V2/T1=V3/T2② (2分)
由②式得V3=5.54m3 (2分)
(3)溫度降低,分子平均動能減少,內能減少;體積減少,外界對氣體做功,由熱力學第一定律得,氣體對外放熱 (2分)
考點:本題考查氣體壓強。
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,封閉有一定質量理想氣體的汽缸固定在水平桌面上,開口向右放置,活塞的橫截面積為S;钊ㄟ^輕繩連接了一個質量為m的小物體,輕繩跨在定滑輪上。開始時汽缸內外壓強相同,均為大氣壓。汽缸內氣體的溫度,輕繩處在伸直狀態(tài)。不計摩擦。緩慢降低汽缸內溫度,最終使得氣體體積減半,求:
①重物剛離地時氣缸內的溫度;
②氣體體積減半時的溫度;
③在下列坐標系中畫出氣體狀態(tài)變化的整個過程。并標注相關點的坐標值。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)如圖所示,“13”形狀的各處連通且粗細相同的細玻璃管豎直放置在水平地面上,只有豎直玻璃管FG中的頂端G開口,并與大氣相通,水銀面剛好與頂端G平齊。AB =" CD" = L,BD =" DE" =,FG =。管內用水銀封閉有兩部分理想氣體,氣體1長度為L,氣體2長度為L/2,L = 76cm。已知大氣壓強P0 = 76cmHg,環(huán)境溫度始終為t0 = 27℃,現在僅對氣體1緩慢加熱,直到使BD管中的水銀恰好降到D點,求此時(計算結果保留三位有效數字)
① 氣體2的壓強P2為多少厘米汞柱?
② 氣體1的溫度需加熱到多少攝氏度?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,粗細均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口,管內有一段水銀柱,右管內氣體柱長為39cm,中管內水銀面與管口A之間氣體柱長為40cm,先將口B封閉,再將左管豎直插入水銀槽中,設整個過程溫度不變,穩(wěn)定后右管內水銀面比中管內水銀面高2cm,求:
①穩(wěn)定后右管內的氣體壓強p;
②左管A端插入水銀槽的深度h(大氣壓強p0=76cmHg)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)如圖所示,A、B氣缸的長度均為60cm,截面積均為40cm2,C是可在氣缸內無摩擦滑動的、體積不計的活塞,D為閥門。整個裝置均由導熱材料制成。原來閥門關閉,A內有壓強PA=2.4×105Pa的氧氣.B內有壓強PB=1.2×105Pa的氫氣。閥門打開后,活塞C向右移動,最后達到平衡.求:
Ⅰ.活塞C移動的距離及平衡后B中氣體的壓強;
Ⅱ.活塞C移動過程中B中氣體是吸熱還是放熱(簡要說明理由)。
(假定氧氣和氫氣均視為理想氣體,連接氣缸的管道體積可忽略)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,粗細均勻的U型玻璃管豎直放置,左端封閉,右端開口且足夠長,開始左端空氣柱長20cm,兩管水銀面等高.從右側管口緩慢加入水銀,左管內氣柱長變?yōu)?5cm.溫度不變,大氣壓強為p0=75cmHg.
①加入水銀的長度;
②此過程封閉氣體吸熱還是放熱,并說明理由.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,一定質量的理想氣體被活塞封閉在可導熱的汽缸內,活塞相對于底部的高度為h,可沿汽缸無摩擦地滑動.取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上.沙子倒完時,活塞下降了h/4,再取相同質量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上.外界大氣的壓強和溫度始終保持不變,求此次沙子倒完時活塞距汽缸底部的高度.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,一導熱性能良好、內壁光滑的氣缸豎直放置,在距氣缸底部l=36cm處有一與氣缸固定連接的卡環(huán),活塞與氣缸底部之間封閉了一定質量的氣體。當氣體的溫度T0=300K、大氣壓強p0=1.0×105Pa時,活塞與氣缸底部之間的距離l0=30cm,不計活塞的質量和厚度。現對氣缸加熱,使活塞緩慢上升,求:
(i)活塞剛到卡環(huán)處時封閉氣體的溫度T1;
(ii)封閉氣體溫度升高到T2=540K時的壓強p2。
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
關于物理原理在技術上的應用,下列說法中正確的是( )
A.雨后天空出現彩虹,是光的干涉現象 |
B.激光全息照相是利用了激光相干性好的特性 |
C.用雙縫干涉測光波的波長時,若減小雙縫間的距離,則同種光波的相鄰明條紋間距將減小 |
D.攝影機鏡頭鍍膜增透是利用了光的衍射特性 |
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