1高三物理3-3《气体性质》专题1、一只热水瓶原来盛满了沸水。现将热水全部倒出,盖紧瓶塞(不漏气),这时瓶内空气温度为90℃。过了一段时间,温度降低为50℃(不考虑瓶内残留水份及水蒸气的影响)。设大气压强为P0=1.0×105Pa,问:(1)此时瓶内压强多大?(2)设热水瓶口的横截面积为10cm2,瓶塞与热水瓶间的最大静摩擦力大小为f=7N。至少要用多大的力才能将瓶塞拔出?2、一圆柱形气缸,质量为M,总长度为L,内有一厚度不计的活塞,质量为m、截面积为S,活塞与气缸壁间摩擦不计,但不漏气,温度为t0时,如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,如图甲所示,气缸内气体柱的高为L1,如果用绳子系住气缸底,将气缸倒过来悬挂起来,如图乙所示,气缸内气体柱的高为L2,设两种情况下气缸都处于竖直状态,求:(1)图乙状态时温度升高到多少时,活塞将从气缸中落出(2)当时的大气压强。3、U形均匀玻璃管,左端开口处有一重力可不计的活塞,右端封闭,在大气压强p0=75cmHg、两部分气体的初始温度t0=87℃时,管内汞柱及空气柱长度(单位cm)如图所示,活塞的截面积为5.0×10-5m2,lcmHg=1.33×103Pa.试求:(1)若使两部分气体温度都下降到t1=-3℃,活塞将移动的距离.(2)保持气体温度t1=-3℃不变,用细杆向下推活塞,至管内两边汞柱高度相等,此时细杆对活塞的推力大小.3.如图为气压式保温瓶的原理图,保温瓶内水面与出水口的高度差为h,瓶内密封空气体积为V,设水的密度为ρ,大气压强为p0,欲使水从出水口流出,瓶内空气压缩量ΔV至少为多少?(设瓶内弯曲管的体积不计,压缩前水面以上管内无水,温度保持不变,各物理量的单位均为国际单位)4、一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为0v,开始时内部封闭气体的压强为op。经过太阳曝晒,气体温度由0300Tk升至1350TK。(1)求此时气体的压强。(2)保持1350TK不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到2op。求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。5、某压缩式喷雾器储液桶的容量为5.7×10-3m3.往桶内倒入4.2×10-3m3的药液后开始打气,打气过程中药液不会向外喷出,如图所示.如果每次能打进2.5×10-4m3的空气,要使喷雾器内空气的压强达4atm,应打气几次?这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完?(设大气压强为1atm)6、如图8.3—10密闭的圆筒中央有一可以移动的绝热活塞,在温度都是0℃时,活塞两边气体的压强相同,现在左半部分的气体加热,右半部分的气体仍为0℃,活塞开始向右移动,当活塞移动到右边体积是原来一半时,不再移动,则左半部分气体的温度是多少?7、如图,一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封,上端封闭但留有一抽气孔。管内下部被活塞封住一定量的气体(可视为理想气体),气体温度为T1。开始时,活塞上方的气体的压强为p0,活塞上方玻璃管的容积为2.6V1,活塞下方气体的体积为V1,活塞因重力而产生的压强为0.5p0。缓慢将活塞上方抽成真空并密封。整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变。然后将密封的气体缓慢加热。求:(1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度;(2)当气体温度达到1.8T1时气体的压强。8、如图封闭端有一段长40厘米的空气柱,左右两边水银柱的高度差是19厘米,大气压强为76厘米汞柱,要使两边管中的水银面一样高,需要再注入多少厘米长的水银柱?9、一粗细均匀的玻璃管,注入60mm水银柱,水平放置时,封闭端空气柱与开口处气柱等长,均为140mm,若将管轻轻倒转,竖直插入水银槽中,如图所示,达平衡时管内封闭端空气柱长133mm,设整个过程空气温度不变,外界大气压为760mm汞柱高。求水银槽中进入管中的水银长度是多少mm?图8.3—10310、如图所示为一简易火灾报警装置,其原理是:竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,峰鸣器发出报警的响声.27℃时,被封闭的理想气体气柱长L1为20cm.水银上表面与导线下端的距离L2为5cm.(1)当温度达到多少℃时,报警器会报警?(2)如果大气压降低,试分析说明该报警器的报警温度会受到怎样的影响?11、如图,绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为V0、温度均为T0。缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保持不变,求气缸A中气体的体积VA和温度TA。12、如图所示,竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长,粗筒中A、B两轻质活塞间封闭有空气,气柱L=20cm,活塞A上方的水银深H=10cm.两活塞与筒壁的摩擦不计,用外力向上托住活塞B,使之处于平衡状态,水银面与粗筒上端,现使活塞缓缓上移,直到水银的一半被推入细筒中,求活塞B上移的距离。设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强为P0,相当于75cmHg.13、如图所示,圆柱形汽缸倒置在水平粗糙地面上,汽缸内被活塞封闭有一定质量的空气.汽缸质量为M=10kg,缸壁厚度不计,活塞质量m=5.0kg,其圆面积S=50cm2,与缸壁摩擦不计.在缸内气体温度为27℃时,活塞刚好与地面接触并对地面恰好无压力.现设法使缸内气体温度升高,问当缸内气体温度升高到多少摄氏度时,汽缸对地面恰好无压力?(大气压强p0=105Pa,g取10m/s2)14、用来喷洒农药的压缩喷雾器的结构如图所示,A的容积为7.5L,装入药液后,药液上方空气为1.5L,关闭阀门K,用打气筒B每次打进105Pa的空气250cm3(K′为单向阀门)(1)要使药液上方气体压强为4×105Pa,应打几次打气筒?(2)当A中有4×105Pa的空气后,打开阀门K可以喷洒农药,直到不能喷洒时,喷雾器剩余多少体积的药液?(忽略喷管中药液产生的压强)415.如图所示,重G1的活塞a和重G2的活塞b,将长为L的气室分成体积比为1∶2的A、B两部分,温度是127℃,系统处于平衡状态,当温度缓慢地降到27℃时系统达到新的平衡,求活塞a、b移动的距离.16.一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活塞相对于底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动.如图所示.取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上.沙子倒完时,活塞下降了14h.再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上.外界大气的压强和温度始终保持不变,求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度.17、一足够高的内壁光滑的导热汽缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体,如图所示。开始时气体的体积为2.0×10-3m3,现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙,最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半,然后将汽缸移出水槽,缓慢加热,使气体的温度变为136.5℃(大气压强为1.0×105Pa)。(1)求汽缸内气体最终的体积;(2)在p-V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化(请用箭头在图线上标出状态变化的方向)。18、使一定质量的理想气体按如图甲中箭头所示的顺序变化,图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线.(1)已知气体在状态A的温度为TA=300K,求气体在状态B、C和D的温度是多少?(2)将上述变化过程在图乙V-T图象中表示出来(标明A、B、C、D四点,并用箭头表示变化方向).19、如图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V—T图象.已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa.(1)说出A→B过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图中TA的温度值.(2)请在图乙坐标系中,作出由状态A经过状态B变为状态C的p—T图象,并在图线相应位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定有关坐标值,请写出计算过程.