如圖所示為一個(gè)固定在水平地面上的容器，容器上半部分為細(xì)筒，下半部分為粗筒，粗細(xì)筒的橫截面積之比為3：1，且細(xì)筒足夠長(zhǎng)，上端與大氣相通．已知外界大氣壓強(qiáng)為75cmHg，粗筒中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的活塞A，活塞的下方封閉一定質(zhì)量的理想氣體．當(dāng)溫度為27°C時(shí)，氣柱長(zhǎng)L=15cm，活塞A上方的水銀柱高度H=5cm，水銀柱上表面與粗筒上端相平，如圖所示．活塞A的厚度及筒壁間的摩擦不計(jì)．試求：
（1）緩慢升高溫度，當(dāng)活塞恰升至粗筒頂端時(shí)的氣體壓強(qiáng)和溫度．
（2）當(dāng)活塞A升至粗筒頂端后，繼續(xù)升高溫度，試列式證明此時(shí)容器內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)p與攝氏溫度t之間存在如下關(guān)系：p=Kt+b（式中K、b均為常數(shù)）
（1）設(shè)外界大氣壓強(qiáng)為P0，初狀態(tài)的溫度為t1，當(dāng)活塞升至粗筒頂端時(shí)氣體的壓強(qiáng)為P2，溫度為t2，
粗細(xì)筒的橫截面積之比為3：1，質(zhì)量不計(jì)的活塞，
所以P2=P0+3H=90cmHg
設(shè)活塞的橫截面積為S，根據(jù)氣體狀態(tài)方程
PV
T
=C，
從初狀態(tài)到活塞升至粗筒頂端狀態(tài)有：
(P0+h)LS
t1+273
=
P2(L+H)S
t2+273

代入數(shù)據(jù)解得：t2=177℃
（2）當(dāng)活塞升至粗筒頂端后，繼續(xù)升高溫度，因活塞被卡住，氣體做等容變化，
所以
p
T
=C
即：P=CT=C（t+273）=Ct+273C
令C=K，273C=b，則P=Kt+b
答：（1）緩慢升高溫度，當(dāng)活塞恰升至粗筒頂端時(shí)的氣體壓強(qiáng)是90cmHg，溫度是177℃．
（2）容器內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)p與攝氏溫度t之間存在如下關(guān)系：p=Kt+b．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一定質(zhì)量的理想氣體的P—t圖象，如圖8.2—4所示，在狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程中，體積：（  ）
A．一定不變B．一定減小C．一定增加D．不能判定怎樣變化

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

噴霧器內(nèi)有10 L水，上部封閉有1atm的空氣2L。關(guān)閉噴霧閥門(mén)，用打氣筒向噴霧器內(nèi)再充入1atm的空氣3L（設(shè)外界環(huán)境溫度一定，空氣可看作理想氣體）。
（1）當(dāng)水面上方氣體溫度與外界溫度相等時(shí)，求氣體壓強(qiáng)，并從微觀上解釋氣體壓強(qiáng)變化的原因。
（2）打開(kāi)噴霧閥門(mén)，噴霧過(guò)程中封閉氣體可以看成等溫膨脹，此過(guò)程氣體是吸熱還是放熱？簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

一只輪胎容積為10L，長(zhǎng)期不用已經(jīng)干癟但依然充滿大氣，現(xiàn)用打氣筒給它打氣．已知?dú)馔驳娜莘e為V=1L，要使胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到2.5atm，應(yīng)至少打多少次氣（設(shè)打氣過(guò)程中輪胎容積及氣體溫度維持不變）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，A、B氣缸的長(zhǎng)度均為60cm，截面積均為40cm2，C是可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的、體積不計(jì)的活塞，D為閥門(mén)．整個(gè)裝置均由導(dǎo)熱材料制成．原來(lái)閥門(mén)關(guān)閉，A內(nèi)有壓強(qiáng)PA=2.4×105Pa的氧氣．B內(nèi)有壓強(qiáng)PB=1.2×105Pa的氫氣．閥門(mén)打開(kāi)后，活塞C向右移動(dòng)，最后達(dá)到平衡．求：
Ⅰ．活塞C移動(dòng)的距離及平衡后B中氣體的壓強(qiáng)；
Ⅱ．活塞C移動(dòng)過(guò)程中B中氣體是吸熱還是放熱（簡(jiǎn)要說(shuō)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(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示豎直放置的上粗下細(xì)的密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同．使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為△VA______△VB，壓強(qiáng)變化量為△pA______△pB（填“大于”、“等于”或“小于”）．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，粗細(xì)均勻，兩端開(kāi)口的U形管豎直放置，管的內(nèi)徑很小，水平部分BC長(zhǎng)14厘米，一空氣柱將管內(nèi)水銀分隔成左右兩段，大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于高為76厘米水銀柱的壓強(qiáng)．
（1）當(dāng)空氣柱溫度為T(mén)0=273開(kāi)，長(zhǎng)為I0=8厘米時(shí)，BC管內(nèi)左邊水銀柱長(zhǎng)2厘米，AB管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)也是2厘米，則右邊水銀柱總長(zhǎng)是多少？
（2）當(dāng)空氣柱溫度升高到多少時(shí)，左邊的水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)？
（3）當(dāng)空氣柱溫度為490開(kāi)時(shí)，兩豎直管內(nèi)水銀柱上表面高度各為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖，氣缸由兩個(gè)橫截面不同的圓筒連接而成．活塞A、B被輕剛性細(xì)桿連接在一起，可無(wú)摩擦移動(dòng)．A、B的質(zhì)量分別為mA=12kg，mB=8.0kg，橫截面積分別為SA=4.0×10-2m2，SB=2.0×10-2m2．一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在兩活塞之間．活塞外側(cè)大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa．
（1）氣缸水平放置達(dá)到如圖1所示的平衡狀態(tài)，求氣體的壓強(qiáng)．
（2）現(xiàn)將氣缸豎直放置，達(dá)到平衡后如圖2所示．求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)．取重力加速度g=10m/s2．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示為一水平放置的圓柱形氣缸，氣缸壁、活塞的厚度以及它們之間的摩擦均可忽略不計(jì)，氣缸的母線長(zhǎng)為L(zhǎng)，活塞將氣缸中的氣體分為左、右兩部分，開(kāi)始這兩部分氣體的溫度相等，這兩部分的體積之比=1∶2，現(xiàn)將左邊的氣體緩慢加熱到127℃，右邊的氣體緩慢降溫到-73℃，使活塞移動(dòng)一段距離后停下來(lái)（活塞不漏氣，并且左、右兩氣體不發(fā)生熱傳遞）求活塞移動(dòng)的距離．

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