氣體典型例題

1、則缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)Pa，缸外大氣壓強(qiáng)Pa分析：選擇活塞作為研究對(duì)象，分析受力，在豎直方向，活塞受重力和氣缸的彈力平衡，在水平方向，活塞受到向左的外力和大氣壓力，向右受到被封閉氣體的壓力 。根據(jù)壓強(qiáng)的定義可求出缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p；根據(jù)水平方向受力平衡可求出缸外大氣壓強(qiáng) 。解：根據(jù)壓強(qiáng)的定義，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)Pa由活塞受力平衡得。 大氣壓強(qiáng)Pa點(diǎn)評(píng)：本題考查的內(nèi)容是氣體的壓強(qiáng)與力學(xué)的綜合問(wèn)題，關(guān)鍵在于正確選擇研究對(duì)象和正確分析受力。連通管內(nèi)封閉氣體壓強(qiáng)例 3 如圖所示，一支兩端開(kāi)口，內(nèi)徑均勻的U 形玻璃管，右邊直管中的水銀柱被一段空氣柱隔開(kāi)，空氣柱下端水銀面與左管中水銀面的高度差為 h，則下列敘述中正確的是

2、（A、向左管中注入一些水銀后，B、向左管中注入一些水銀后，C、向右管中注入一些水銀后，D、向右管中注入一些水銀后，分析：被封空氣柱下端的水銀面與左管中水銀面高度差反映了被封氣體的壓強(qiáng)，所h 將減小h 將不變h 將增大h 將不變以，右管內(nèi)上方的水銀柱長(zhǎng)也應(yīng)為h。當(dāng)向左管內(nèi)注入一些水銀時(shí)，由于右管內(nèi)空氣柱上方的水銀柱長(zhǎng)不變，則空氣柱的壓強(qiáng)不變，因此，h 不變當(dāng)向右管內(nèi)注入一些水銀時(shí)，氣體壓強(qiáng)增大，h 增大解：B、 C點(diǎn)評(píng)： U 形管內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)，利用左管或右管來(lái)計(jì)算是等價(jià)的封閉空氣處于不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)氣體典型例題連通管內(nèi)同一高度的液面處壓強(qiáng)相等例 1 如圖所示，（ a） 、 （ b） 、

3、 （ c） 、 （ d）圖中各有被水銀柱封閉的氣體，若大氣壓強(qiáng)cmHg，求各圖中被封閉氣體的壓強(qiáng)分析：在圖（a）中，根據(jù)連通管原理，與管外水銀面齊平的管內(nèi)液面處的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，所以被封氣體壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相差5cmHg在圖（b）中，與氣體接觸處液面比右管液面高10cm，可見(jiàn)氣體壓強(qiáng)比外界大氣壓強(qiáng)低10cmHg在圖（c）中，管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)應(yīng)由豎直方向的高度來(lái)計(jì)算，即水銀柱壓強(qiáng)在圖（d）中，有上、下兩部分被封閉氣體，根據(jù)連通管原理，下部氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)加上水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)而上部氣體壓強(qiáng)比下部氣體壓強(qiáng)低cmHg解： （ a）（ cmHg）（ b） （ cmHg）（ c） （ cmHg）（

4、 d）點(diǎn)評(píng)：本題的解析是根據(jù)連通管內(nèi)同一高度的液面處壓強(qiáng)相等和液體內(nèi)部的壓強(qiáng)跟深度成正比的原理若采用研究水銀柱的受力列平衡方程的方法，同樣可以求解，只是需要注意單位制的統(tǒng)一水平橫置氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的判斷例 2 如圖所示，固定在水平地面上的氣缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的氣體，活塞與氣缸內(nèi)壁接觸光滑且不漏氣，活塞的橫截面積，受到N水平向左的推力而平衡，此時(shí)， 缸內(nèi)氣體對(duì)活塞的平均壓力為N，2、關(guān)于熱力學(xué)溫標(biāo)的說(shuō)法，哪些是正確的（管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為例 4 一根粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)裝有10cm高水銀柱，封閉著15cm高的空氣，豎直放置；如圖所示設(shè)外界大氣壓cmHg，求：當(dāng)（1）勻速上升；（ 2）自由下落；（ 3）以加

5、速度勻加速上升時(shí)空氣柱的壓強(qiáng)p（取） 分析：要求被封閉的空氣柱在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的壓強(qiáng)，直接求是條件不足的，必須通過(guò)研究與之接觸的水銀柱的受力，才能間接求出解： 取水銀柱為研究對(duì)象，它受三個(gè)力的作用，其中方向向下的力有兩個(gè)，重力G和大氣壓力；方向向上的力一個(gè)，空氣柱對(duì)它的支持力F。設(shè)玻璃管內(nèi)橫截面積為S，則有：（ 1）勻速上升時(shí)，受力平衡即（ cmHg）（ 2）自由下落時(shí)，由牛頓第二定律得其中cmHg（ 3）勻加速上升時(shí)，由牛頓第二定律得其中，即（ cmHg）點(diǎn)評(píng)：本題研究被封閉空氣處于不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)壓強(qiáng)的判定，實(shí)際是考查對(duì)研究對(duì)象轉(zhuǎn)移的方法的掌握程度1、密封容器中氣體的壓強(qiáng)（）A、是由氣體受

6、到重力產(chǎn)生的B、是由氣體分子間的相互作用力（吸引和排斥）產(chǎn)生的C、是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁所產(chǎn)生的D、當(dāng)容器自由下落時(shí)將減為零A、熱力學(xué)溫標(biāo)的零度是273，叫絕對(duì)零度B、氣體溫度趨近絕對(duì)零度時(shí)其體積為零C、熱力學(xué)溫度的每1 度溫度大小跟攝氏溫度的每1 度溫度大小相同D、熱力學(xué)溫度升高1 度大于攝氏溫度升高1 度3、 如圖所示，一圓形氣缸靜置于地面上，氣缸的質(zhì)量為M， 活塞 （連同手柄）的質(zhì)量為m，氣缸內(nèi)部的橫截面積為S，大氣壓強(qiáng)為，現(xiàn)將活塞緩慢上提，求氣缸剛離地時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)（忽略摩擦）4、如圖所示，圓形氣缸的質(zhì)量為，與地面摩擦系數(shù)為，活塞質(zhì)量為， 缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，在水平恒力F

7、 作用下整體一起向前加速，活塞橫截面積為S，大氣壓強(qiáng)為 ，缸內(nèi)壁摩擦不計(jì)，求缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)（氣體質(zhì)量可略）5、小車(chē)上固定一橫截面積為S，一端封閉的均勻玻璃管，管內(nèi)有長(zhǎng)為L(zhǎng) 的水銀柱封住一段氣體 （如圖） ， 若大氣壓強(qiáng)為， 則小車(chē)以加速度a 向左加速時(shí)，（水銀密度為）6、如圖所示，大氣壓強(qiáng)為，玻璃管自重為G，橫截面積為S管內(nèi)外水銀面h（不計(jì)管壁厚）水銀密度為，求懸吊玻璃管的細(xì)線中的拉力多大？1、 C 2 、 AC 3、4、5 、6 、A、等于管子本身的重力B、等于管重加露出部分一段水銀柱的重力C、等于管重加大氣壓力D、等于管重減去管內(nèi)空氣向上的壓力6、 如圖所示，氣缸的質(zhì)量為M， 通過(guò)彈簧吊在天

8、花板上，氣缸內(nèi)封有一定質(zhì)量m的氣體，S，則當(dāng)大氣壓強(qiáng)為時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)為（）1、下列說(shuō)法中不正確的是A、在絕對(duì)零度附近氣體已液化，所以它的壓強(qiáng)不會(huì)為零B、絕對(duì)零度實(shí)際上是不可能達(dá)到的C、隨著技術(shù)的發(fā)展，絕對(duì)零度是可以達(dá)到的D、用攝氏溫標(biāo)表示絕對(duì)零度，其數(shù)值是273.152、關(guān)于密封容器中氣體的壓強(qiáng)的說(shuō)法正確的是A、是由于氣體受到重力作用而產(chǎn)生的B、是由于氣體分子間的相互作用力產(chǎn)生的C、是大量分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生的D、是容器對(duì)氣體分子的排斥產(chǎn)生的3、準(zhǔn)確描述氣體狀態(tài)所需要的物理量是A、壓強(qiáng)、體積和溫度B、壓強(qiáng)、密度和溫度C、壓強(qiáng)、體積、溫度和質(zhì)量D、壓強(qiáng)、體積、溫度和摩爾數(shù)4、 如圖所示，左

9、端封閉的U 形管中用水銀封閉A、 B兩段空氣柱，外界大氣壓強(qiáng)為76cmHg，）A、cmHgC、cmHg5、如圖所示，一端封閉的、壁又很薄的管子中有一B、cmHgD、cmHg銀和管壁之間的摩擦力不計(jì)，BB、7、 如圖所示，一端開(kāi)口的U形玻璃管封閉的一側(cè)與水平面成cm， 外 界 大 氣 壓 強(qiáng)cmHg， 則 被 封 閉 的 空氣 柱 的 壓 強(qiáng) 為cmHg8、如圖所示，質(zhì)量為kg，面積為的活塞，封住氣缸內(nèi)的氣體，活塞與若在活塞上加上kg 的重物，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為Pa； 若在50N的拉力，氣缸仍留在地面上，則氣缸內(nèi)氣體Pa （大氣壓強(qiáng)Pa； ）9、一端封閉的U 形管如圖所示放置在豎直平面內(nèi)，各段水銀

10、柱長(zhǎng)度別 為，設(shè) 外 界大 氣 壓 強(qiáng) 為 ， 則 閉 端空 氣 柱的 壓 強(qiáng) p等5、 B6、典型例題砂） 開(kāi)始離開(kāi)卡環(huán)而上升，繼續(xù)加熱直到氣柱高度為。此后， 維持溫度不變的10、如圖所示，在光滑水平面上放一個(gè)質(zhì)量為M，內(nèi)外壁都光滑的氣缸，活塞質(zhì)量為m，橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為，現(xiàn)對(duì)活塞施一個(gè)水平恒力F，當(dāng)活塞與氣缸無(wú)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)是多少？答案與提示：1、 C 2、 C 3、 A4、 BD7、 81cmHg8、9、10、 根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)活塞有：； 對(duì)氣缸和活塞得 ，解和得 習(xí)題精選1、試用分子動(dòng)理論解釋氣體三實(shí)驗(yàn)定律2、下列說(shuō)法正確的是（）A、理想氣體作等溫變化，若壓

11、強(qiáng)變大則密度變大B、理想氣體作等壓變化，若密度變小則溫度升高C、一定質(zhì)量的理想氣體做等容變化時(shí)，若壓強(qiáng)變大，則氣體分子熱運(yùn)動(dòng)加劇D、一定質(zhì)量的理想氣體做等溫變化時(shí)，若密度變小，則壓強(qiáng)變小3、氣體分子運(yùn)動(dòng)速度大小的分布規(guī)律是：“”4、 從分子運(yùn)動(dòng)理論觀點(diǎn)看，氣體的壓強(qiáng)是而產(chǎn)生的5、從微觀角度看，氣體壓強(qiáng)的大小跟兩個(gè)因素有關(guān)，一個(gè)是，一個(gè)是6、兩瓶質(zhì)量不等的同種氣體，在壓強(qiáng)相等的條件下，其密度的大小是（）A、溫度高的密度小B、溫度低的密度小C、質(zhì)量小的密度小D、體積大的密度小答案 ： 2、 CD 3 、 “中間大、兩頭小”4 、大量氣體分子頻繁碰撞器壁5、氣體分子的平均動(dòng)能，分子的密度6 、 A溫

12、度變化時(shí)氣缸內(nèi)活塞的運(yùn)動(dòng)例 1 地面上水平放置的一個(gè)氣缸，總體積為42L，用不傳熱的活塞分為兩部分，這兩部分之間都充有相同溫度的理想氣體，平衡時(shí)， 現(xiàn)將A中氣體加熱到127，B 中氣體降溫至23，在不計(jì)摩擦的情況下，求A、 B 兩部分的體積解析：這里涉及兩部分氣體，它們初狀態(tài)壓強(qiáng)相同，設(shè)為P，末狀態(tài)壓強(qiáng)也相同，設(shè)為 對(duì) A部分氣體：對(duì) B 部分氣體：由氣態(tài)方程，得：又解得即 A、 B 兩部分體積分別為32L、 10L關(guān)于等壓、等容、等溫方程的綜合運(yùn)用例 一個(gè)質(zhì)量可不計(jì)的活塞將一定量的理想氣體封閉在上端開(kāi)口的直立圓筒形氣缸內(nèi)， 活塞上堆放鐵砂，如圖 最初活塞擱置在氣缸內(nèi)壁的固定卡環(huán)上，氣柱高度為

13、，壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)， 現(xiàn)對(duì)氣體緩慢加熱，當(dāng)氣體溫度升高了K時(shí)，活塞 （及鐵條件不逐漸取走鐵砂，直至鐵砂全部取走時(shí)，氣柱高度變?yōu)椋?求此時(shí)溫度（不計(jì)摩擦）解析：活塞離開(kāi)前，氣體做等容變化，則活塞離開(kāi)卡口后，氣體做等壓變化，則：取走鐵砂過(guò)程，氣體作等溫變化，則：又K由，得：K5、抽氣機(jī)貯氣筒的容積為V，抽氣機(jī)活塞上下往復(fù)一次，抽出氣體的體積為V/2 ，設(shè)抽氣過(guò)程中溫度不變，貯氣筒內(nèi)原來(lái)氣體壓強(qiáng)為， 則對(duì)容器抽氣三次后，貯氣筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)為6、電燈泡內(nèi)充有氦、氫混合氣體，如果要使燈泡內(nèi)的混合氣體在500時(shí)的壓強(qiáng)不超過(guò)1atm，則在20的室溫下充氣，電燈內(nèi)氣體壓強(qiáng)至多只能充到多少個(gè)大氣壓？7、 氣泡從3

14、0m深的水底上升到水面，假設(shè)水底溫度為4，水面溫度是27， 則氣泡升到水面的體積約是水底時(shí)的倍8、已知高山上某處的氣壓為0.4atm，氣溫為30，則該處每立方厘米大氣中的分子數(shù)為答案：1 、 C；2 、3 、 47.7cm4 、 3525 、 8/276 、0.38atm7、 4.38、習(xí)題精選1、 封閉在容器中的氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，下面哪個(gè)說(shuō)法是正確的（容器的膨脹忽略不計(jì)）A、密度和壓強(qiáng)均增大B、密度增大，壓強(qiáng)不變C、密度不變壓強(qiáng)增大D、密度和壓強(qiáng)均不變2、一定質(zhì)量的某種氣體的體積為20L，壓強(qiáng)為，當(dāng)氣體發(fā)生等溫變化，體積減小到 16L 時(shí)，壓強(qiáng)為多大？3、如圖所示，豎直玻璃管里有一段4cm

15、長(zhǎng)的水銀柱，水銀柱的下面封閉著長(zhǎng)60cm的空氣柱，玻璃管的截面積是，在溫度不變時(shí)，如果再向管里裝入27.2g 的水銀，待平衡時(shí)，封閉在水銀柱下面的空氣柱有多長(zhǎng)？已知大氣壓，水銀的密度4、在溫度等于50、壓強(qiáng)為時(shí)，內(nèi)燃機(jī)氣缸里氣體的體積是0.93L，如果移動(dòng)活塞使氣體的體積縮小到0.15L， 壓強(qiáng)增大到Pa， 這時(shí)氣體的溫度升高到多少攝氏度？典型例題關(guān)于氣體能量的變化例 1 一絕熱氣缸被絕熱活塞封閉了體積為V 的理想氣體，封閉氣體的壓強(qiáng)為P現(xiàn)將活塞快速向外拉，使氣體體積變?yōu)?V，則氣體壓強(qiáng)A等于P/2B小于P 2C大于P 2D無(wú)法確定解析：由理想氣體狀態(tài)方程，得：已知，則有由于氣缸絕熱，與外界無(wú)

16、熱交換；但體積更大過(guò)程中，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能應(yīng)減小，而氣體內(nèi)能只由溫度決定，故溫度降低，即，所以，選B運(yùn)用克拉珀龍方程例 2 某房間容積為， 在溫度為17，大氣壓強(qiáng)為74cmHg時(shí)，室內(nèi)空氣質(zhì)量為25kg，則當(dāng)溫度升高到27，大氣壓強(qiáng)變?yōu)?6cmHg時(shí)，室內(nèi)空氣質(zhì)量為多少？1、氧氣的質(zhì)量g，放在容積為2L 的貯氣筒內(nèi)，溫度為27 ，求氣體的壓強(qiáng)解析：以房間空氣為研究對(duì)象，屬于變質(zhì)量問(wèn)題，運(yùn)用克拉珀龍方程求解設(shè)原質(zhì)量為m，變化后質(zhì)量為，則由其中A容器的容積，B 相通，連通A、 B 的管很細(xì)，K，移動(dòng)C，使B 中水銀面降到解得 關(guān)于實(shí)踐應(yīng)用的例題例 3 如圖， 是一測(cè)量粉末狀物質(zhì)的實(shí)際體積的裝置，

17、K 是通過(guò)大氣的閥門(mén)，C 為一水銀槽，通過(guò)橡皮管與容器其體積可忽略下面是測(cè)量某種粉末的操作過(guò)程；打開(kāi)與標(biāo)記M相平；關(guān)閉K，緩慢提升C，使B中水銀面升到與標(biāo)記N相平，量出C中水銀面比標(biāo)記N高cm；打開(kāi)K，裝入待測(cè)粉末，移動(dòng)C到 B內(nèi)水銀面降到M標(biāo)記處；關(guān)閉K， 提升C， 使 B內(nèi)水銀面升到與N標(biāo)記相平，量出C中水銀面比標(biāo)記N高cm；從氣壓計(jì)上讀得當(dāng)時(shí)大氣壓強(qiáng)為cmHg，試根據(jù)以上數(shù)據(jù)求出A中待測(cè)粉末的實(shí)際體積（設(shè)整個(gè)過(guò)程中溫度不變）2、 一定質(zhì)量的理想氣體，其狀態(tài)變化可以用氣體方程恒量來(lái)描述，關(guān)于這個(gè)恒量的說(shuō)法下面正確的是（）A、質(zhì)量相同的同種理想氣體，此恒量一定相等B、質(zhì)量相同的不同理想氣體，

18、此恒量有可能相等C、在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下同質(zhì)量的不同理想氣體，此恒量一定不相等D、摩爾數(shù)相同的任何理想氣體，此恒量一定相等3、 2mol 的某理想氣體的壓強(qiáng)是Pa，溫度是300K，它的體積是多大？4、如圖所示，A、 B 兩容器裝有同種氣體，分別放在兩個(gè)恒溫箱中，A、 B 內(nèi)氣體的狀態(tài)參量如圖中所標(biāo)，當(dāng)打開(kāi)閥門(mén)k 時(shí)，求容器A中氣體的壓強(qiáng)解析：設(shè)粉末體積為V， B 容積為，則對(duì)過(guò)程，由玻意耳定律，得：對(duì)過(guò)程，由玻意耳定律，得：依上兩式，解得5、一個(gè)開(kāi)口容器，內(nèi)部充有溫度為的空氣，現(xiàn)對(duì)其加熱，使溫度上升為，則現(xiàn)在容器里氣體的密度與原有氣體密度之比6、容器中裝有一定質(zhì)量的理想氣體，壓強(qiáng)為10atm，溫度為47由于漏氣，當(dāng)溫度降為 27時(shí)漏掉的氣體質(zhì)量為原質(zhì)量的，則后來(lái)容器中的壓強(qiáng)為7、請(qǐng)根據(jù)圖回答，經(jīng)數(shù)小時(shí)后，U 形管A、 B 兩處的液面會(huì)出現(xiàn)下列哪種情況（實(shí)驗(yàn)裝置足以維持實(shí)驗(yàn)期間小白鼠的生命活動(dòng)，瓶口密封，忽略水蒸氣和溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響） （）（ A）A處上升，B處下降（B）A、B兩處都下