氣體的等溫變化練習(xí)一、單選題1.關(guān)于理想氣體的狀態(tài)變化,下列說法中正確的是(????)。A.一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)壓強不變而溫度由100℃上升到200℃時,其體積增大為原來的2倍B.氣體由狀態(tài)1變到狀態(tài)2時,一定滿足方程ρ1V1T1=ρ2V2T2C.一定質(zhì)量的理想氣體體積增大到原來的4倍,可能是壓強減半,熱力學(xué)溫度加倍D.一定質(zhì)量的理想氣體壓強增大到原來的4倍,可能是體積加倍,熱力學(xué)溫度減半2.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的狀態(tài)變化.已知從A到B的過程中,氣體的內(nèi)能減少了300J,氣體在狀態(tài)C時的溫度TC=300K,則(???)A.從B到C過程中氣體溫度保持不變B.從A到B氣體放出的熱量1200JC.狀態(tài)A的溫度為800KD.整個過程氣體放出熱量300J3.如圖所示,用橫截面積為S=10cm2的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在導(dǎo)熱性良好的汽缸內(nèi),汽缸平放到光滑的水平面上.勁度系數(shù)為k=1?000N/m的輕質(zhì)彈簧左端與活塞連接,右端固定在豎直墻上.不考慮活塞和汽缸之間的摩擦,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時彈簧處于自然長度、活塞距離汽缸底部的距離為L0=18cm、氣體的溫度為t0=27℃.現(xiàn)用水平力向右緩慢推動汽缸,當(dāng)彈簧被壓縮x=2cm后再次靜止(已知大氣壓強為p0=1.0×105Pa),則下列說法正確的是(????)A.?汽缸向右移動的距離4cmB.汽缸向右移動的距離3cm
C.保持推力F不變,升高氣體的溫度,汽缸底部到活塞的距離恢復(fù)到L0時的溫度為360KD.保持推力F不變,升高氣體的溫度,汽缸底部到活塞的距離恢復(fù)到L0時的溫度為350K1.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,其V–T圖象如圖所示。下列說法正確的有(????)A.A→B的過程中,氣體對外界做功B.A→B的過程中,氣體吸收熱量C.B→C的過程中,氣體壓強不變D.A→B→C的過程中,氣體內(nèi)能增加2.用如下圖所示的裝置可以測量液體的密度。將一個帶有閥門的三通U形管倒置在兩個裝有液體的容器中,用抽氣機對U形管向外抽氣,再關(guān)閉閥門K,已知左邊液體的密度為ρ1,左、右兩邊液柱高度分別為h1、h2,下列說法正確的是(???)A.實驗中必須將U形管內(nèi)抽成真空B.關(guān)閉閥門K后,管內(nèi)氣體壓強大于管外大氣壓C.右邊液體的密度ρ2=p1h1h2D.右邊液體的密度ρ2=p1h2h13.水槍是孩子們喜愛的玩具,常見的氣壓式水槍儲水罐示意如圖。從儲水罐充氣口充入氣體,達(dá)到一定壓強后,關(guān)閉充氣口??蹌影鈾C將閥門M打開,水即從槍口噴出。若在不斷噴出的過程中,罐內(nèi)氣體溫度始終保持不變,則氣體A.壓強變大B.對外界做功???C.對外界放熱??D.分子平均動能變大
1.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷ab、bc、ca三個過程回到原狀態(tài),其p?T圖像如圖所示,下列判斷正確的是(???)A.狀態(tài)a的體積小于狀態(tài)b的體積B.狀態(tài)b的體積小于狀態(tài)c的體積C.狀態(tài)a分子的平均動能最大D.狀態(tài)c分子的平均動能最小2.如圖甲所示,開口向上的導(dǎo)熱氣缸靜置于水平桌面,質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量氣體,若在活塞上加上質(zhì)量為m的砝碼,穩(wěn)定后氣體體積減小了ΔV1,如圖乙;繼續(xù)在活塞上再加上質(zhì)量為m的砝碼,穩(wěn)定后氣體體積又減小了ΔV2,如圖丙.不計摩擦,環(huán)境溫度不變,則(??)A.ΔV1<ΔV2B.ΔV1=ΔV2C.ΔV1>ΔV2D.無法比較ΔV1與ΔV2大小關(guān)系3.如圖所示,兩端開口的均勻玻璃管豎直插入水銀槽中,管中有一段水銀柱h1封閉一定質(zhì)量的氣體,這時管下端開口處內(nèi)、外水銀面高度差為h2,若保持環(huán)境溫度不變,當(dāng)外界壓強增大時,下列分析正確的是(????)A.h2變長B.h2變短C.h1上升D.h1下降4.某同學(xué)用打氣筒為體積為2.0L的排球充氣,充氣前排球呈球形,內(nèi)部氣壓與外界大氣壓相等,均為1.0×105Pa.設(shè)充氣過程中排球體積和內(nèi)外氣體溫度不變,氣筒容積為0.05L,要使球內(nèi)氣體壓強達(dá)到,應(yīng)至少打氣多少次(????)A.20次B.30次C.40次D.60次
1.一氧氣瓶的容積為0.08m3,開始時瓶中氧氣的壓強為20個大氣壓。某實驗室每天消耗1個大氣壓的氧氣0.36?m3。當(dāng)氧氣瓶中的壓強降低到2個大氣壓時,需重新充氣。若氧氣的溫度保持不變,求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用的天數(shù)為(????)A.1天B.2天C.3天D.4天2.如圖所示,A,B兩個氣缸分別與粗細(xì)均勻的U形管的一臂相連。管內(nèi)盛有水銀。用輕桿相連的兩輕質(zhì)活塞在A,B兩氣缸內(nèi)分別密封質(zhì)量不等的理想氣體,A氣缸的橫截面積為B的一半,開始時A氣缸內(nèi)氣體的體積為VA=20L,B氣缸內(nèi)氣體的體積為VB=50L,壓強均為P0=75cmHg,且水銀的液面處在同一高度。現(xiàn)緩緩向右推進B的活塞,直到水銀在U形管中的高度差h=75cm,兩側(cè)豎直細(xì)管內(nèi)均有水銀且未進入氣缸。則此時A氣缸內(nèi)氣體的壓強和體積為(????)(假定兩氣室的溫度保持不變,氣缸不漏氣。計算時不計U形管和連接管道中氣體的體積)A.??50cmHg?30LB.??60cmHg?30LC.80cmHg?30LD.??50cmHg?50L二、多選題3.豎直平面內(nèi)有一粗細(xì)均勻的玻璃管,管內(nèi)有兩段水銀柱封閉兩段空氣柱a、b,各段水銀柱高度如下圖所示,大氣壓強為p0,重力加速度為g,水銀密度為ρ。下列說法正確的是(???)A.空氣柱a的壓強為p0+ρg(h2?h1?h3)B.空氣柱a的壓強為p0?ρg(h2?h1?h3)C.空氣柱b的壓強為p0+ρg(h2?h1)D.空氣柱b的壓強為p0?ρg(h2?h1)4.如圖所示,豎直放置的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)用活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,缸內(nèi)氣體高度為2h.現(xiàn)在活塞上緩慢添加砂粒,直至缸內(nèi)氣體的高度變?yōu)閔.然后再對氣缸緩慢加熱,以使缸內(nèi)氣體溫度逐漸升高,讓活塞恰好回到原來位置.已知大氣壓強為p0,大氣溫度恒為T0,重力加速度為g,不計活塞與氣缸間摩擦.下列說法正確的是(?????)
A.所添加砂粒的總質(zhì)量m+p0SgB.所添加砂粒的總質(zhì)量2m+p0SgC.活塞返回至原來位置時缸內(nèi)氣體的溫度為32T0D.活塞返回至原來位置時缸內(nèi)氣體的溫度為2T01.如圖所示,氣缸分上、下兩部分,下部分的橫截面積大于上部分的橫截面積,大小活塞分別在上、下氣缸內(nèi)用一根硬桿相連,兩活塞可在氣缸內(nèi)一起上下移動,缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體,活塞與缸壁無摩擦且不漏氣.起初,在小活塞上的燒杯中放有大量沙子.能使兩活塞相對于氣缸向上移動的情況是(????)A.給氣缸緩慢加熱B.取走燒杯中的沙子C.大氣壓變小D.讓整個裝置自由下落2.氣閘艙是載人航天器中供航天員進入太空或由太空返回時用的氣密性裝置,其原理圖如圖所示.座艙A與氣閘艙B之間裝有閥門K,座艙A中充滿空氣,氣閘艙B內(nèi)為真空.航天員由太空返回氣閘艙時,打開閥門K,A中的氣體進入B中,最終達(dá)到平衡.假設(shè)此過程中系統(tǒng)與外界沒有熱交換,艙內(nèi)氣體可視為理想氣體,下列說法正確的是(????)A.氣體并沒有對外做功,氣體內(nèi)能不變B.B中氣體可自發(fā)地全部退回到A中C.氣體體積膨脹,對外做功,內(nèi)能減小D.氣體溫度不變,體積增大,壓強減小E.氣體分子單位時間內(nèi)對座艙A艙壁單位面積的碰撞次數(shù)將減少三、實驗題3.用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時,壓強與體積關(guān)系的實驗裝置如圖甲所示,實驗步驟如下:①
把注射器活塞移至注射器中間位置,將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接;②移動活塞,記錄注射器的刻度值V.同時記錄對應(yīng)的由計算機顯示的氣體壓強值P;③用V?1p圖象處理實驗數(shù)據(jù),得出如圖乙所示圖線。(1)在做實驗操作過程中,要采取以下做法:______是為了保證實驗的恒溫條件,______是為了保證氣體的質(zhì)量不變。(填入相應(yīng)的字母代號)A.用橡皮帽堵住注射器的小孔B.移動活塞要緩慢C.實驗時,不要用手握住注射器D.在注射器活塞上涂潤滑油(2)如果實驗操作規(guī)范正確,但如圖所示的V?1p圖線不過原點,則V0代表______。1.如圖1為“研究一定質(zhì)量氣體在壓強不變的條件下,體積變化與溫度變化的關(guān)系”時實驗裝置示意圖。粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A臂插入燒瓶中,B臂與玻璃管C下部用橡膠管連接,C管開口向上,一定質(zhì)量的氣體被水銀封閉于燒瓶內(nèi)。開始時,B、C內(nèi)的水銀面等高。(1)若氣體溫度降低,為使瓶內(nèi)氣體的壓強不變,應(yīng)將C管______(填“向上”或“向下”)移動,直至B、C內(nèi)的水銀面再次等高;(2)實驗中多次改變氣體溫度,用△t表示氣體升高的攝氏溫度,用△h表示B管內(nèi)水銀面高度的改變量。根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線是圖2中的______。
四、計算題(本大題共3小題,共30.0分)1.如圖,一粗細(xì)均勻的玻璃瓶水平放置,瓶口處有閥門K,瓶內(nèi)有A、B兩部分理想氣體用一可自由滑動的活塞分開。開始時,活塞處于靜止?fàn)顟B(tài),A、B兩部分氣體長度均為L,打開閥門讓B中氣體向外緩慢漏氣,活塞向右緩慢移動了0.2L,整個過程中氣體溫度不變,瓶口處氣體體積可以忽略,已知大氣壓強為p,求:(1)A中氣體在閥門打開前的壓強;(2)B中剩余氣體與漏氣前B中氣體的質(zhì)量之比。
1.2020年5月11日,某中學(xué)高二年級迎來了復(fù)學(xué)日,為控制病毒的傳播,該校特制定了校園消毒工作方案,要求在校園內(nèi)人員密集的公共場所,如教室、圖書館、飯?zhí)玫葓鏊?,定期進行物表與空氣消毒.如圖為該校物理老師設(shè)計制作的便攜式消毒器原理圖,A桶內(nèi)消毒液上方用塞子密封了一定質(zhì)量的理想氣體,已知氣體初態(tài)壓強與外界大氣壓相等,均為p0,為使消毒液從噴頭處霧化噴出,內(nèi)部氣體壓強至少為1.5p0,現(xiàn)用最大容積為0.1?L的打氣筒B向桶內(nèi)打氣,打了5次后剛好有消毒水噴出(忽略桶內(nèi)消毒液柱所產(chǎn)生的壓強及打氣過程中溫度的變化).求:(1)未打氣前瓶內(nèi)消毒液上方氣體的體積.(2)設(shè)瓶內(nèi)消毒液總體積為19?L,則至少需要打幾次氣才能把消毒液全部噴灑完.2.如圖所示,一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置,管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中,當(dāng)溫度為280?K時,被封閉的氣柱長L=25?cm,兩邊水銀柱高度差h=5?cm,大氣壓強p0=75?cmHg。
(1)為使左端水銀面下降h1=5?cm,封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?2)封閉氣體的溫度保持(1)問中的值不變,為使兩液面相平,需從底端放出的水銀柱長度為多少。
答案和解析1.【答案】C【解答】A.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知對于一定量的氣體,當(dāng)壓強不變而溫度由100℃上升200℃,并不是熱力學(xué)溫度升高2倍,故體積不會增大為原來的2倍,A錯誤;B.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)1變到狀態(tài)2時,一定滿足理想氣體狀態(tài)方程P1V1T1=P2V2T2,B選項缺少質(zhì)量一定這個條件,B錯誤;C.由理想氣體狀態(tài)方程P1V1T1=P2V2T2,一定質(zhì)量的理想氣體體積增大到原來的4倍,可能是壓強減半,熱力學(xué)溫度加倍,C正確;D.一定質(zhì)量的理想氣體體積加倍,熱力學(xué)溫度減半,由理想氣體狀態(tài)方程P1V1T1=P2V2T2,則其壓強變?yōu)樵瓉淼模保?,D錯誤。故選C。2.【答案】B【解得】從A到B,外界對氣體做功,有W=pΔV=900?J;根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q;得Q=ΔU?W=?1?200?J,氣體放熱1?200?J;由題圖可知pBVB=pCVC,故TB=TC;根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有pAVATA=pCVCTC,代入數(shù)據(jù)可得TA=1200?K;故BC狀態(tài)溫度相同,故氣體的內(nèi)能相等,體積增大,根據(jù)W=pΔV,變化過程壓強小于AB狀態(tài),體積變化也小于A到B過程,故對外界做功小于900J,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,B到C過程吸收熱量小于900J,故整個過程氣體放出熱量大于300J,故B正確,ACD錯誤。3.【答案】C
【解答】AB.施加水平推力再次靜止后,對活塞分析,有p0S+kx=p1S,根據(jù)玻意耳定律有p0L0S=p1L1S,其中L1=L0+x?Δx,解得Δx=5cm,A、B錯誤;CD.升高氣體溫度時,氣體壓強不變,由蓋呂薩克定律L1ST0=L0ST1,其中T0=300K,解得T1=360K,C正確,D錯誤.故選C。4.【答案】C【解答】AB.A→B的過程中,氣體體積減小,外界壓縮氣體做功,故A項錯誤;溫度不變,則氣體的內(nèi)能不變,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體應(yīng)該放出熱量,故B項錯誤;C.由V?T圖象可知,B→C的過程中,氣體壓強不變,即C項正確;D.A→B→C的過程中,溫度先不變后降低,故氣體的內(nèi)能先不變后減小,故D項錯誤.5.【答案】C【解答】BCD、用抽氣機對U形管向外抽氣后關(guān)閉閥門K,管內(nèi)氣體壓強(p氣)小于管外大氣壓(p0),在大氣壓作用下液體進入左、右兩側(cè)管中,待液體靜止,左、右兩側(cè)管中壓強平衡,則有p氣+p液1=p0=p氣+P液2,所以p液1=p液2,即ρ1gh1=ρ2gh2,得ρ2=ρ1h1h2,故C正確,BD錯誤。A、只要管內(nèi)氣體壓強與液體產(chǎn)生的壓強之和小于管外大氣壓,就會有液體進入管中,所以沒必要將U形管內(nèi)抽成真空,故A錯誤。故選C。6.【答案】B【解析】解:A、在水不斷噴出的過程中,罐內(nèi)氣體溫度始終保持不變,根據(jù)p1V1=p2V2可知體積增加、壓強減小,故A錯誤;B、氣體膨脹,體積增大,則氣體對外界做功,故B正確;C、根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q,氣體溫度不變則內(nèi)能不變,氣體對外做功、則吸收熱量,故C錯誤;D、溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度不變則分子的平均動能不變,故D錯誤。7.
【答案】B【解答】A.由圖示可知,ab過程,氣體壓強與熱力學(xué)溫度成正比,則氣體發(fā)生等容變化,所以Va=Vb,故A錯誤;B.由圖示圖象可知,bc過程氣體發(fā)生等溫變化,氣體壓強與體積成反比,b的壓強大,所以b的體積小,故B正確;CD.由圖象可知,a、b和c三個狀態(tài)中,a狀態(tài)溫度最低,分子平均動能最小,則故CD錯誤。故選:B。8.【答案】C【解答】設(shè)大氣壓強為p0,開始時氣體的體積是V1,活塞靜止處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:p0S+Mg=pS,氣體壓強:p=p0+MgS;則甲狀態(tài)氣體的壓強:p1=p0+mgS乙狀態(tài)氣體的壓強:p2=p0+2mgS丙狀態(tài)氣體的壓強:p3=p0+3mgS由玻意耳定律得:p1V1=p2V2=p3V3得:V2=p0S+mgp0S+2mg?V1,V3=p0S+mgp0S+3mg?V1所以:ΔV1=V1?V2=mgp0S+2mg?V1;ΔV1+ΔV2=V1?V3=2mgp0S+3mg?V1<2ΔV1所以:ΔV1>ΔV2,故ABD錯誤,C正確。故選C。9.【答案】D【解答】對于管內(nèi)封閉氣體的壓強可得:p=p0+ρgh1也可以有:p=p0+ρgh2則知:h1=h2,h1不變,則h2不變;當(dāng)外界壓強增大時,管內(nèi)封閉氣體壓強p增大,根據(jù)玻意耳定律pV=C可知氣體的體積減小,則h1下降,h2不變,?故ABC錯誤,D正確。故選D。10.【答案】A【解答】由題,充氣過程的最后時刻,活塞以下的氣體的壓強:p=1.5×105Pa其中:V=2.0L;打氣筒容積:V′=0.05L;
對打足氣后球內(nèi)的氣體有:p0(V+nV′)=pV代入數(shù)據(jù)得:n=20(次)。故A正確,BCD錯誤。故選A。11.【答案】D【解答】根據(jù)玻意耳定律可得:pV=np1V1+p2V代入數(shù)據(jù):20atm×0.08m3=n×1atm×0.36?m3+2atm×0.08m3解得n=4,故D正確、ABC錯誤。12.【答案】A【解答】解:假設(shè)U形管中的高度差為h時,A氣缸體積增加了△V,由橫截面積的關(guān)系可知,B氣缸體積劍俠了2△V,對左氣缸氣體:p0VA=p1(VA+△V)對右氣缸氣體:p0VB=(p1+h)(VB?2△V)代入數(shù)據(jù)可得p1=50cmHg,V1=VA+△V=30L,故A正確,BCD錯誤。故選A。13.【答案】AC【解答】從開口端開始計算,右端大氣壓強為p0,同種液體同一水平面上的壓強相同,所以b氣柱的壓強為pb=p0+ρg(h2?h1),而a氣柱的壓強為pa=pb?ρgh3=p0+ρg(h2?h1?h3),故AC正確,BD錯誤。故選AC。14.【答案】AD
【解析】解:AB、設(shè)添加砂粒的總質(zhì)量為m0,最初氣體壓強為為:p1=p0+mgS添加砂粒后氣體壓強為:p2=p0+(m+m0)gS該過程為等溫變化,根據(jù)玻意耳定律得:p1S?2h=p2Sh解得:m0=m+p0Sg,故A正確,B錯誤;CD、設(shè)活塞回到原來位置時氣體溫度為T1,該過程為等圧変化,根據(jù)蓋呂薩克定律得:V1T0=V2T1解得:T1=2T0,故C錯誤,D正確;15.【答案】BD【解答】設(shè)缸內(nèi)氣體壓強p,外界大氣壓為p0,大活塞面積S1,小活塞面積S2,活塞和燒杯及杯中沙子的總重力為G,以活塞和氣體整體為研究對象,由物體平衡條件知:(p0?p)(S1?S2)=G…①A、給氣缸緩慢加熱,氣體溫度升高,由蓋呂薩克定律知氣體體積要增大,從氣缸結(jié)構(gòu)上看活塞應(yīng)向下移動,故A錯誤;B、取走燒杯中的沙子后,整體的重力小了,由①式知容器內(nèi)氣體壓強必須增大,由玻意耳定律知氣體體積要減小,所以活塞要向上移動,故B正確;C、大氣壓變小時,由①式知道缸內(nèi)氣體壓強要減小,由玻意耳定律知氣體體積要增大,所以活塞要向下移動,故C錯誤;D、讓整個裝置自由下落,由①式知道缸內(nèi)氣體壓強增大(原來小于大氣壓強),由玻意耳定律知氣體體積要減小,所以活塞向上移動,故D正確.故選:BD.16.【答案】ADE【解答】AC、因為氣閘艙B內(nèi)為真空,氣體自由擴散,體積膨脹,但沒有對外做功,又因為整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換,根據(jù)ΔU=W+Q可知內(nèi)能不變,故A正確,C錯誤;B、根據(jù)熵增加原理可知一切宏觀熱現(xiàn)象均具有方向性,故B中氣體不可能自發(fā)地全部退回到A中,故B錯誤;DE、內(nèi)能不變,故溫度不變,平均動能不變,根據(jù)玻意耳定律可知pV為定值,擴散后則體積V增大,壓強p減小,氣體分子的密集程度減小,可知氣體分子單位時間對座艙A艙壁單位面積的碰撞次數(shù)將變少,故D、E正確.17.【答案】BC?
AD?注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積【解析】解:(1)移動活塞要緩慢;實驗時,不要用手握住注射器,都是為了保證實驗的恒溫條件。用橡皮帽堵住注射器的小孔;在注射器活塞上涂潤滑油是為了保證氣體的質(zhì)量不變。故答案為:BC,AD。(2)據(jù)圖知體積讀數(shù)值比實際值大V0.根據(jù)p(V+V0)=C,C為定值,則有:V=Cp?V0。如果實驗操作規(guī)范正確,但如圖所示的V?1p圖線不過原點,則V0代表注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積。18.【答案】向上?A【解析】解:(1)氣體溫度降低,壓強變小,B管水銀面上升,為保證氣體壓強不變,應(yīng)適當(dāng)升高C管,所以應(yīng)將C管向上移動,直至B、C兩管水銀面等高,即保證了氣體壓強不變。(2)實驗中多次改變氣體溫度,用△t表示氣體升高的溫度,用△h表示B管內(nèi)水銀面高度的改變量。壓強不變時體積變化與溫度變化的關(guān)系是成正比的,所以根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線是A。19.【答案】解:(1)設(shè)閥門K閉合時的A中氣體的壓強為p1,活塞橫截面積為S,根據(jù)玻意耳定律有:p1?LS=p?1.2LS??解得:p1=1.2p?(2)因為B氣體氣壓也降為p,由(1)可知B氣體的總體積將變?yōu)閂B′=1.2LS?瓶中B氣體剩余的體積為VB2=(2L?1.2L)S=0.8LS?設(shè)B中剩余氣體質(zhì)量為mB2,漏氣前B中氣體的質(zhì)量為mB,則有:mB2mB=ρVB2ρVB′=2320.【答案】解:(1)設(shè)原來上方空氣體積為V,已知p1=p0,V1=V+5×0.1?L=(V+0.5)L,p2=1.5p0,V2=V,根據(jù)玻意耳定律得:p1V1=p2V2即p0×(V+0.5)=1.5p0×V,解得:V=1?L.
(2)設(shè)至少需要打n次才能把消毒液全部噴灑完,已知p′1=p0,V′1=1?L+n×0.1?L=(1+0.1n)L,p′2=1.5p0,V′2=20?L,根據(jù)玻意耳定律得p′1V′1=p′2V′2,代入數(shù)據(jù)有p0×(1+0.1n)L=1.5p0×20?L,解得n=290次.21.【答案】解:①設(shè)左端水銀面下降后封閉氣體的壓強為P2,溫度為T2,體積為V2,則:P2=80cmHg;V2=(L+h1)S;由理想氣體狀態(tài)方程得:P1V1T1=P2V2T2;代入數(shù)值解得:T2=384k;②兩液面相平時,氣體的壓強為:P3=P0,體積為V3,左端液面下降h2,右管液面下降:(h2+5)cm;由玻意耳定律得:P2V2=P3V3;V3=(L+h1+h2)S;解得:h2=2cm;所以放出的水銀柱長度:H=2h2+5=9cm;答:①為使左端水銀面下降h1=5cm,封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)?84K;②封閉氣體的溫度保持①問中的值不變,為使兩液面相平,需從底端放出的水銀柱長度為9cm。