(10分)一氣象探測氣球,在充有壓強(qiáng)為1.OOatm(即76.0cmHg),溫度為27.0℃的氦氣時(shí),體積為3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的過程中,氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0cmHg,氣球內(nèi)部因啟動(dòng)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(shí)間后的體積
(3)若忽略氣球內(nèi)分子間相互作用,停止加熱后,氣球內(nèi)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(dòng)能減少,內(nèi)能減少;體積減少,外界對氣體做功,由熱力學(xué)第一定律得,氣體對外放熱

試題分析:(1)根據(jù)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(shí)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(jù)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(dòng)能減少,內(nèi)能減少;體積減少,外界對氣體做功,由熱力學(xué)第一定律得,氣體對外放熱         (2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一定質(zhì)量的氣體(不考慮分子勢能),在壓強(qiáng)不變的條件下體積增大,則下列判斷正確的
A.氣體分子平均動(dòng)能一定增大
B.氣體可能向外界放熱,也可能從外界吸熱
C.氣體從外界吸收的熱量等于氣體內(nèi)能的增加
D.氣體分子單位時(shí)間單位面積上對容器內(nèi)壁碰撞的次數(shù)增多

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在固定的氣缸A和B中分別用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞面積之比為SA:SB =  1:2.兩活塞以穿過B的底部的剛性細(xì)桿相連,可沿水平方向無摩擦滑動(dòng).兩個(gè)氣缸都不漏氣.初始時(shí),A、B中氣體的體積皆為V0,溫度皆為T0=300K.A中氣體壓強(qiáng)pA=1.5p0,p0是氣缸外的大氣壓強(qiáng).現(xiàn)對A加熱,使其中氣體的壓強(qiáng)升到 ,同時(shí)保持B中氣體的溫度不變.求此時(shí)A中氣體溫度TA .

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,玻璃管粗細(xì)均勻(粗細(xì)可忽略不計(jì)),豎直管兩封閉端內(nèi)理想氣體長分別為上端30cm、下端27cm,中間水銀柱長10cm。在豎直管如圖位置接一水平玻璃管,右端開口與大氣相通,用光滑活塞封閉5cm長水銀柱。大氣壓p0=75cmHg。

①求活塞上不施加外力時(shí)兩封閉氣體的壓強(qiáng)各為多少?
②現(xiàn)用外力緩慢推活塞恰好將水平管中水銀全部推入豎直管中,求這時(shí)上下兩部分氣體的長度各為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體被水銀柱封閉在豎直玻璃管內(nèi),氣柱長度為h.現(xiàn)繼續(xù)向管內(nèi)緩慢地添加部分水銀,設(shè)水銀質(zhì)量為m(m未知)。水銀添加完時(shí),氣柱長度變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825003514347385.png" style="vertical-align:middle;" />h.再取質(zhì)量為m的水銀緩慢地添加在管內(nèi)、外界大氣壓強(qiáng)保持不變.

①求第二次水銀添加完時(shí)氣柱的長度.
②若第二次水銀添加完時(shí)氣體溫度為T0,現(xiàn)使氣體溫度緩慢升高.求氣柱長度恢復(fù)到原來長度h時(shí)氣體的溫度.(水銀未溢出玻璃管)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)有一空的薄金屬筒,高h(yuǎn)1=l0cm。某同學(xué)
將其開口向下,自水銀表面處緩慢壓入水銀中,如圖所
示。設(shè)大氣溫度和水銀溫度恒定,筒內(nèi)空氣無泄漏,不
計(jì)氣體分子間相互作用。則金屬筒被壓入水銀表面下
h2=5cm處時(shí),內(nèi)部空氣柱的高度是多少?(大氣壓強(qiáng)為
Po=75cmHg,結(jié)果可用根式表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

一端封閉一端開口,內(nèi)徑均勻的直玻璃管注入一段水銀柱,當(dāng)管水平放置靜止時(shí),封閉端A空氣柱長12cm,開口端B空氣柱長12cm,如圖所示。若將管緩慢轉(zhuǎn)到豎直位置,此時(shí)A空氣柱長度為15cm,然后把管豎直插入水銀槽內(nèi),最后穩(wěn)定時(shí)管中封閉端空氣柱A長仍為12cm,(設(shè)大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa=75cmHg,整個(gè)過程中溫度保持不變),則

(1)管中水銀柱的長度L為多少cm?
(2)最后穩(wěn)定時(shí)B空氣柱的長度lB2為多少cm?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(11分)一只長79cm的均勻玻璃管一端封閉,一端開口,水平放置時(shí)管內(nèi)有一段38cm長的水銀柱封閉著一段10cm長的空氣柱. 現(xiàn)緩慢地將管轉(zhuǎn)成豎直開口向下,然后豎直插入一深水銀槽中. 問: 在大氣壓p0=76cmHg,且溫度不變時(shí), 插入水銀槽后,為能使管內(nèi)原封閉的空氣柱恢復(fù)原長,進(jìn)入玻璃管的水銀柱長h是多少厘米?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

長25cm的玻璃管,兩端開口,豎直插在水銀槽內(nèi),露在槽內(nèi)水銀面外玻璃管的長度為13cm.現(xiàn)將上端管口封閉,然后將玻璃管豎直向上全部提出水銀柱面外,若溫度保持不變,大氣壓強(qiáng)為75cmHg,則存在管內(nèi)的水銀柱的長度為多長?

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