选择题(题出四选项中题选项正确题选项正确)
1.列说法正确 [ ]
A.温度物体标志 B.布朗运动反映分子规运动
C.分子间距离减时分子势定增 D.分子势时分子间引力斥力相等
2.关分子势列说法正确 [ ]
A.分子间表现引力时分子间距离越分子势越
B.分子间表现斥力时分子间距离越分子势越
C.物体热胀冷缩时分子势发生变化
D.物体做落体运动时分子势越越
3.关分子力列说法中正确 [ ]
A.碎玻璃拼合起说明分子间斥力起作
B.两块铅压紧连成块说明分子间存引力
C.水酒精混合体积原体积说明分子间存引力
D.固体难拉伸难压缩说明分子间引力斥力
4.面关分子间相互作力说法正确 [ ]
A.分子间相互作力组成分子原子部带电粒子间相互作引起
B.分子间相互作力引力斥力分子间距离关分子间距离较时分子间相互吸引作分子间距离较时相互推斥作
C.分子间引力斥力总时存
D.温度越高分子间相互作力越
5.r表示两分子间距离Ep表示两分子间相互作势.r=r0时两分子间斥力等引力.设两分子距离远时Ep=0 [ ]
A.r>r0时Epr增增加 B.r<r0时Epr减增加
C.r>r0时Epr变 D.r=r0时Ep=0
6.定质量理想气体温度0℃升高t℃时压强变化图21示程中气体体积变化情况 [ ]
图21
A.变 B.增 C.减 D.法确定
7.定质量理想气体压缩次等温压缩次等压压缩次绝热压缩 [ ]
A.绝热压缩气体增加 B.等压压缩气体增加
C.绝热压缩等温压缩气体均变 D.三程气体均变化
8.图22示0.5mol理想气体状态A变化状态B气体状态B时温度 [ ]
图22
A.273K B.546K C.810K D.知TA法确定
9.图23定质量理想气体pV图线状态a→b→c→a(ab等容程bc等压程ca等温程)气体abc三状态时 [ ]
图23
A.单位体积气体分子数相等na=nb=nc
B.气体分子均速度va>vb>vc
C.气体分子单位时间器壁单位面积碰撞次数Na>Nb>Nc
D.气体分子单位时间器壁单位面积作总量Ia>Ib=Ic
10.定质量理想气体状态变化程图24示MN条直线气体状态M状态N程中 [ ]
图24
A.温度保持变 B.温度先升高减初始温度
C.整程中气体外做功气体吸热 D.气体密度断减
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
BD
BC
BD
C
AB
C
A
C
CD
BD
11.定质量理想气体状态A状态B变化状态C程VT图中表示图25示 [ ]
图25
A.程AB中气体压强断变 B.程BC中气体密度断变
C.程AB中气体外界做功 D.程BC中气体外界放热
12.图26示圆柱形容器部圆筒较细部圆筒较粗足够长.容器底圆筒摩擦移动活塞S细绳通测力计F活塞提着容器中盛水.开始时水面圆筒开口处水面(图)提着活塞时活塞缓慢移.程中测力计读数 [ ]
图26
A.先变然保持变 B.直保持变
C.先变然变 D.先变然变
13.图27示粗细均匀U形左封闭段空气柱两侧水银面高度差hU型两间宽度dd<h现U形O点轴时针旋转90°两行水保持U形竖直面两水银柱长度分变h1′h2′.设温度变直径忽略计列说法中正确 [ ]
图27
A.h1增h2减 B.h1减h2增静止时h1′=h2′
C.h1减h2增静止时h1′>h2′ D.h1减h2增静止时h1′<h2′
14.图28示根竖直弹簧支持着倒立气缸活塞气缸悬空静止设活塞缸壁间摩擦缸移动缸壁导热性良缸气体总外界气温度相述结中正确 [ ]
图28
A.外界气压增弹簧压缩
B.外界气压增气缸底面距面高度减
C.气温升高气缸底面距面高度减
D.气温升高气缸底面距面高度增
15.图29示导热气缸开口理想气体气缸固定动缸活塞滑动漏气.活塞挂砂桶砂桶装满砂子时活塞恰静止.现砂桶底部钻洞细砂慢慢漏出外部环境温度恒定 [ ]
图29
A.气体压强增变 B.外界气体做功气体温度变
C.气体体积减压强增减 D.外界气体做功气体增加
题号
11
12
13
14
15
答案
ABD
A
A
BD
AB
二填空题
1.估算知球表面附空气分子间距离约________m(取位效数字)某金属摩尔质量M密度ρ阿伏加德罗常量N.金属分子视球形估算该金属分子直径约________.
2.高压锅锅盖通牙齿似锅齿锅镶嵌旋紧锅盖锅间橡皮制密封圈会漏气.锅盖中间排气孔面套类似砝码限压阀排气孔堵住.加热高压锅锅气体压强增定程度时气体限压阀顶起蒸汽排气孔中排出锅外.已知某高压锅限压阀质量0.1kg排气孔直径0.3cm锅气体压强达________Pa.
3.圆筒装100升1atm空气圆筒空气压强增10atm应筒入温度2atm压缩气体________L.
4.图210示定质量理想气体状态变化程图线A→B→C→AB→C变化________程已知TA=300KTB=400KTC=________K.
图210
5.圆柱形坚固容器高h底开关闭密封阀门.现容器沉入水深H湖底开阀门水充满容器然关闭阀门.设气压强p0湖水密度ρ.容器部底面受压强________.然保持容器状态变容器湖底移湖面时容器部底面受压强________.
填空题参考答案
1.3×10-9 2.2.4×105 3.450 4.等压 1600/3 5.p0+ρgH ρgH
三实验题
1.验证玻意耳定律实验中气体初状态末状态测量计算正确误结果末状态pV值初状态p0V0值明显等造成结果原实验程中: [ ]
A.气体温度发生变化
B.气体外界热传递
C.气体泄漏
D.气体体积改变太迅速
2.图211示实验室常气压计结构示意图根托里拆里实验原理制成中水银柱高度(时气压数值)通带游标刻度尺读出图中读数部分放放图中读出测量气压强值________mmHg.
图111
3.利带刻度注射器做验证玻意耳定律实验中.(1)甲学水银气压计测气压强读数时观察发现气压计20分度游标尺(游标尺等分刻度线间距1.95mm)第6条刻度线(第6条刻度线0刻度线数起第7条线)尺77.1cm刻度线正齐.(1)时气压强________mmHg.
图212
(2)乙丙两学气体观察测量计算改变气体状态组值坐标画出p(1/V)图线图112示图线知________两图线重合.
4.验证玻意耳定律实验中
(1)某学列出需实验器材:带框架注射器(刻度)橡皮帽钩码(干)弹簧秤天(带砝码)铁架台(连铁夹)润滑油.
问:该学漏选器材答:________.
(2)图213甲乙两学次实验中p(1/V)图.两实验时操作均正确误选取坐标标度相两图线斜率原________.
图213
5.河边根60cm左右两端开口均匀细玻璃米尺请设法测定气压值写出实验步骤相应需测量物理量(水测量).答: .
计算气压公式p0= .
6.位学分两天注射器做两次验证玻意耳定律实验操作程方法正确根实验数p-V坐标中画出两条重合甲乙两条双曲线图2-15示产生种情况原:(1) .(2) .
图2-15 图2-16
7.验证玻意尔定律实验装置测量气压强注射器容积Vm刻度全长L活塞钩码支架总质量M注射器固定竖直方图2-16.活塞两侧悬挂1质量m钩码时注射器空气体积V1钩码弹簧秤拉活塞达衡时注射器空气体积V2弹簧秤读数F(整程中温度保持变).数求出气压强p0= .
8.学生带刻度注射器做验证玻意耳定律实验.做定准备工作通改变活塞固定起框架挂钩码数组关封闭注射器部空气压强p体积V数.横坐标表示体积倒数坐标表示压强实验数坐标系中画出p-1/V图图线条延长线横轴较截距OA直线图2-17示.图线分析列四种情况实验中出现
A.记录气压计指示气压强时记录值指示值明显减
B.记录气压计指示气压强时记录值指示值明显偏
C.测量活塞框架质量时测量值指示值明显偏
D.测量活塞框架质量时测量值指示值明显偏
答: .
图2-17 图2-18
9.验证查理定律实验装置图2-18示实验中测压强温度数中必须测出组数 .首先环境温度条件调节AB中水银面 时烧瓶中空气压强 烧瓶放进盛着冰水混合物容器里瓶里空气温度降冰水混合物温度样时烧瓶中空气温度 KB中水银面 A B中水银面 .时瓶空气压强等 .
实验题参考答案
1.ACD 2.756.5 3.759.30 气体质量 4.(1)气压计刻度尺 (2)两实验时封闭气体质量 5.①测玻璃长l0②部分插入水中测量水部分长度l1③手指封住口提出水面测空气柱长l2.(l0-l2)l2ρ水g/(l2-l1) 6.(1)质量(2)温度. 7.p0=L(MgV1-MgV2+2mgV1+FV2)/Vm(V2-V1) 8.AC 9.时气压时温度等高气压273移降回复原标度位置气压强减AB中水银面高度差
四计算题
1.图214示热气球球端口球外空气流通保持球外压强相等球温度调节器便调节球空气温度气球升降设气球总体积V0=500m3(计算壳体积)球空气外气球质量M=180kg.已知球表面气温度T0=280K密度ρ0=1.20kg/m3果气视理想气体组成温度高度变化.问:气球面飘起球气温低必须加热少开
图214
2.已知定质量理想气体初始状态Ⅰ状态参量p1V1T1终状态Ⅱ状态参量p2V2T2p2>p1V2>V1图215示.试玻意耳定律查理定律推导出定质量理想气体状态方程.求说明推导程中步根结果物理意义pV图图线表示推导中气体状态变化程.
图215
3.图216中质量mA圆柱形气缸A位水面气缸面积S=5.00×10-3m2质量mB=10.0kg活塞B定质量气体封闭气缸气体质量气缸质量活塞气缸摩擦计气压强=1.00×105Pa.活塞B跨定滑轮轻绳质量mC=20.0kg圆桶C相连.活塞处衡时气缸气柱长L/4L气缸深度活塞厚度现徐徐C桶倒入细沙粒气缸A离开面气缸A质量应满足什条件
图216
4.图217示圆柱形气缸直立水面质量计移动活塞距缸底高2H0缸口处固定卡环活塞会气缸中顶出气缸壁活塞导热间没摩擦.活塞方距缸底高H0处固定导热隔板容器分AB两部分AB中封闭种理想气体开始时AB中气体温度均27℃压强等外界气压强p0活塞距气缸底高度1.6H0现通B中电热丝缓慢加热试求:
图217
(1)B中气体压强1.5p0时活塞距缸底高度少
(2)A中气体压强1.5p0时B中气体温度少
5.图218示容积计测量易溶水粉末物质实际体积装置A容器容积VA=300cm3.S通气阀门C水银槽通橡皮容器B相通.连通AB道细容积忽略.面测量操作程:(1)开S移动CB中水银面降低标记M相.(2)关闭S缓慢提升CB中水银面升标记N相量出C中水银面标记N高h1=25cm.(3)开S测粉末装入容器A中移动CB水银面降M标记处.(4)关闭S提升CB水银面升N标记相量出C中水银面标记N高h
2=75cm.(5)气压计读时气压p0=75cmHg.设整程温度保持变.试根数求出A中测粉末实际体积.
图218
6.某种喷雾器贮液筒总容积7.5L图219示现开密封盖装入6L药液贮液筒相连活塞式气筒次压入300cm31atm空气程温度保持变
图219
(1)贮气筒中空气压强达4atm气筒应该拉压次
(2)贮气筒气体压强达4atm开喷嘴喷雾直外气体压强相等时筒剩少药液
7.(1)定质量理想气体初状态压强体积温度分p1V1T1某变化程气体末状态压强体积温度分p2V2T2.试玻意耳定律查理定律推证:p1V1/T1=p2V2/T2.
(2)图2-19竖直放置两端开口U形(径均匀)充密度ρ水银开始两水银面口距离均L.气压强p0=2ρgL时质量厚度均计橡皮塞U形左侧口A封闭摩擦厚度均计活塞U形右侧口B封闭橡皮塞口A壁间静摩擦力fm=ρgLS(S横截面积).现活塞推设空气温度保持变橡皮塞会口A推出求活塞推距离.
图2-19
8.玻马定律查理定律推出定质量理想气体状态方程图2-20气缸示意图中画出活塞位置注明变化原写出状态量.
图2-20
9.图2-21示装置中ABC三支径相等玻璃处竖直位置AB两端等高装水A端封闭气体B端开口气相通C中水方活塞顶住.ABC三径细连接起.开始时A中气柱长L1=30mB中气柱长L2=20mC中水柱长L0=3m整装置处衡状态.现活塞缓慢顶直C中水全部顶面中求时A中气柱长度L1′已知气压强p0=10×105Pa计算时取g=10m/s2.
图2-20
10.麦克劳真空计种测量极稀薄气体压强仪器基部分玻璃连通器端玻璃A盛测气体容器连接端D橡皮软水银容器R相通图2-22示.图中K1K2互相行竖直毛细径皆dK1顶端封闭.玻璃泡BC相通处刻标记m.测量时先降低R水银面低m图2-22(a).逐渐提升R直K2中水银面K1顶端等高时K1中水银面顶端低h图2-22(b)示.设测容器较水银面升降影响中压强测量程中温度变.已知B(m)容积VK1容积远V水银密度ρ.(1)试导出述程中计算测压强p表达式.(2)已知V=628cm3毛细直径d=030mm水银密度ρ=136×103kg/m3h=40mm算出测压强p(计算时取g=10m/s2结果保留2位数字).
图2-21
11.图2-23示容器A气缸B透热A放置127℃恒温箱中B放置27℃1atm空气中开始时阀门S关闭A真空容器VA=24LB轻活塞方装理想气体体积V
B=48L活塞方气相通.设活塞气缸壁间摩擦漏气连接AB细容积计.开SB封闭气体流入A活塞发生移动活塞停止移动时B活塞方剩余气体体积少?计AB间热传递.
图2-22 图2-23
12.图2-23热空气球球端口球外空气流通保持球外压强相等球温度调节器便调节球空气温度气球升降设气球总体积V0=500 m3(计球壳体积)球空气外气球质量M=180kg.已知球表面气温度T0=280K密度ρ0=120kg/m3果气视理想气体组成温度高度变化问:气球面飘起球气温低必须加热少开?
13.图2-25均匀薄壁U形左端封闭右开口足够长横截面积S装密度ρ液体.右质量m活塞搁固定卡口卡口左端等高活塞壁间摩擦漏气.温度T0时左右液面高度相等两空气柱长度均L压强均气压强p0.现两边温度时逐渐升高求:(1)温度升高少时右活塞开始离开卡口升?(2)温度升高少时左液面降h?
图2-24 图2-25
14.图2-26示装置中装密度ρ=75×102kg/m3液体均匀U形右端体积密闭贮气箱相连通左端封闭着段气体.气温-23℃时气柱长62cm右端左端低40cm.气温升27℃时左液面升2cm.求贮气箱气体-23℃时压强少?(g取10m/s2)
15.两端开口表面光滑U形处竖直面图2-27示质量均m=10kg活塞AB外力作静止左右中高度h处空气封闭时外空气压强均p0=10×105Pa.左水横截面积S1=10cm2右横截面积S2=20cm2水长3h.现撤外力活塞中降求两活塞稳定处高度.(活塞厚度略水直径气体初末状态温g取10m/s2)
图2-26 图2-27
16.图2-28圆筒固定动活塞A横截面积2S活塞B横截面积S圆筒壁光滑圆筒左端封闭右端气相通气压p0AB圆筒分两部分左半部分真空AB间定质量气体活塞B通劲度系数k弹簧圆筒左端相连开始时粗筒细筒封闭长度均L现水左力F=pS/2作活塞A求活塞A移动距离?(设气体温度变)
17.图2-29示圆柱形气缸活塞气缸分隔成AB两部分A真空细BU形相连细U形气体体积忽略计.气压强p0=76cmHg.开始时U型中左边水银面右边高6cm气缸中气体温度27℃.
(1)活塞移气缸左端保持气体温度变稳定U形中左边水银面右边高62cm.求开始时气缸中AB两部分体积.
(2)活塞左端缓缓右推动推动程中时调节气缸B气体温度气体压强活塞移动距离均匀增活塞回原处时气体压强温度恢复初状态求程中气体高温度.
图2-28 图2-29
18.图2-30示装置C长方体容器体积1000cm3C端细玻璃通活栓S气相通通细A球形容器B相连B端玻璃口橡皮接水银压强计压强计动D.(1)现开活栓S时A容器CB皆气相通移动D水银面B端n处时关闭S举D水银面达B端m处时D水银面高出m点h1=12cm.(2)然开S050kg矿砂通S放入C时移动D水银面齐n然关闭S举D水银面次达m处时D水银面高出m点h2=15cm.设容器空气温度变求矿砂密度.(连接CB细A连接CS间细容积忽略计)
19.图2-31示静止车厢斜着长圆气缸车厢底板成θ角气缸方活塞质量M缸封长l0空气柱活塞面积S计摩擦气压强p0.设温度变求:
(1)车厢水轨道右做匀加速运动时发现缸空气压强p0相时车厢加速度?
(2)述情况气缸空气柱长度?
图2-30 图2-31
20.图2-32示直立圆柱形气缸两活塞AB质量相等连接两活塞轻质弹簧劲度系数k=50N/m活塞A方气体压强p=100Pa衡时两活塞间气体压强p=100Pa气体厚度l1=020m活塞B方气体厚度l2=024m气缸横截面积S=010m2.起初气缸气体温度T=300K现气体温度缓慢升直温度达T′=500K.求程中活塞A移动距离.
计算题参考答案
1.解:设气球刚面飘起时球空气密度ρ题意知 ρ0gV0=Mg+ρgV0设温度T密度ρ体积V0部分气体温度T0密度ρ0时体积V ρV0=ρ0V.
等压变化 V0/T=V/T0解 T=400K.
2.解:设气体先状态Ⅰ(p1V1T1)等温变化中间状态A(pAV2T1)玻意耳定律
p1V1=pAV2 ①
中间状态A(pAV2T1)等容变化终态Ⅱ(p2V2T2)查理定律
pA/T1=p2/T2 ②
①×②消pAp1V1/T1=p2V2/T2
式表明:定质量理想气体初态(p1V1T1)变终态(p2V2T2)压强体积积热力学温度值变.程变化图6示.
图6
3.解:取气缸气柱长L/4衡态状态1气缸缓慢提离面时衡态状态2.p1p2表示状态12压强L2表示状态2中气缸气柱长度.玻意耳定律
p1L/4=p2L2 ①
状态1活塞B处力学衡状态力学衡条件
p1S+mCg=p0S+mBg ②
状态2气缸A处力学衡状态力学衡条件
p2S+mAg=p0S ③
①②③三式解
mA=(p0S/g)-((p0S+mBg-mCg)/4g)(L/L2)
题数代入mA=(50-10(L/L2))kg
L2等L.⑤式知想轻绳气缸A提离面气缸质量应满足条件
mA≤40kg.
4.(1)B中气体做等容变化查理定律
pB/p′B=TB/T′B
求压强1.5p0时气体温度T′B=450K.
A中气体做等压变化隔板导热AB中气体温度相等A中气体温度450K.
A中气体 VA′/VA=TA′/TA
VA′=(TB′/TA)VA=0.9H0S
活塞距离缸底高度1.9H0.
(2)A中气体压强1.5p0活塞顶卡环处A中气体 pAVA/TA=p″AV"A/T"A
T"A=(p"AV"A/pAVA)TA=750K.
B中气体温度750K.
5.解:步骤①②AB中气体研究象.
初态 p1=p0V1=VA+VB
末态 p2=p0+h1V2=VA
玻意耳定律 p1V1=p2V2解
VB=100cm3.
步骤③④AB中气体研究象
初态 p′1=p0V′1=V
末态 p′2=p0+h2V′2=V-VB
玻意耳定律 p′1V′1=p′2V′2解
V=200cm3
粉末体积 V0=VA+VB-V=200cm3.
6.解:(1)贮液筒装入液体气体体积
V1=V总-V液 ①
设拉力n次气筒压入气体体积
V2=nV0 ②
根分压公式:(温度T定)
pV1=p1V1+p1V2 ③
解①②③n=(pV1-p1V1)/p1V0=15(次) ④
(2)充气贮液筒中气体mT定
喷雾外压强相等贮液筒气体体积V2pV1=p2V2 ⑤
贮液筒剩药液体积V剩=V总-V2 ⑥
解⑤⑥:V剩=1.5L. ⑦
7.(1)证明:图5示p-V图中定质量气体初状态A(p1V1T1)变化末状态B(p2V2T2)假设气体初状态先等温变化C(pCV2T1)等容变化B(p2V2T2).第变化程根玻耳定律p1V1=pCV2.第二变化程根查理定律pC/p2=T1/T2.两式解:p1V1/T1=p2V2/T2.
图5
(2)解:设活塞推距离L1时左水银面升距离xp0表示左右两气体初态压强p1p2表示压缩左右两气体压强.根玻意耳定律左气体p0LS=p1(L-x)S右气体p0LS=p2(L+x-L1)S左右两气体末状态压强关系p2=p1+ρg·2x.橡皮塞刚推出时根点力衡条件
p1S=p0S+fm=3ρgLS
四式解x=L/3L1=26L/33.
8.图略.等温变化玻意耳定律
p1V2=pCV2
等容变化查理定律pC/T1=p2/T2
两式联立化简:p1V1/T1=p2V2/T2.
9.解:设活塞顶AB两气柱长分L1′L2′
[p0+ρg(L1-L2)]L1=[p0+ρg(L1′-L2′)]L1′
L1-L1′+L2-L2′=L0
解 L1′=25m.
表明A中进水05mC中原水30m余25m水应顶入BB方空间20m知定水溢出B.B方水溢出列方程封闭气体
p1=p0-ρg(L1-L2)p1′=p0+ρgL1′
p1L1=p1′L1′
联立解 L1′=262m.
10.解:(1)水银面升m时B中气体刚封闭压强测压强p.部分气体末态体积aha=πd2/4压强p+hρg玻意尔定律
pV=(p+ρgh)πd2h/4
整理 p(V-πd2h/4)=ρghπd2h/4.
根题条件πd2h/4远VpV=(hρg)πd2h/4
化简 p=ρgh2πd2/4V.
(2)代入数值解 p=24×10-2Pa.
11.解:设原气缸中封闭气体初状态体积VB分VB1VB2两部分.开SVB1终留B中VB2全部流入容器A.留B中部分气体pT变VB1变.流入A中气体p变盖·吕萨克定律
VB2/T1=VA/T2
代入数 VB2=18L
B活塞方剩余气体体积
VB1=VB-VB2=3L.
12.解:设气球刚面飘起时球空气密度ρ题意知ρ0gV0=ρgV0+Mg.
设温度T密度ρ体积V0部分气体温度T0密度ρ0时体积VρV0=ρ0V.
等压变化V0/T=V/T0联解T=400K.
13.解:(1)右气体等容程p0/T0=p1/T1
p1=p0+mg/ST1=T0(1+mg/p0S).
(2)左气体列出状态方程:p0LS/T0=p2V2/T2
p2=p0+mg/S+2ρghV2=(L+h)S
∴ T2=T0L(p0+mg/S+2ρgh)(L+h)/p0.
14.解:列计算中1cm液柱产生压强作压强单位.
设贮气箱气体-23℃时压强p0U形左侧气体-23℃时压强p0′=p0-40.
设贮气箱气体27℃时压强pU形左侧气体27℃时压强p′=p-44.
左侧气体理想气体状态方程
p0′×62S/250=p′×60S/300.
贮气箱气体查理定律p0/250=p/300.
四式联立解出p0相140cm液柱压强p0=75×102×10×140Pa=105×104Pa.
15.解:撤外力左侧压强
p左=p0+mg/S1=2×105Pa=2p0
右侧压强
p右=p0+mg/S2=15×105Pa=15p0
活塞均降左侧降水口.
设右侧降高x处时封闭气体压强变p′=15p0.封闭气体
p0(4hS1+hS2)=15p0(3hS1+xS2)∴x=h/2.
16.解:气体象设活塞A左移x1B左移x2p1=p0V1=LS+L·(2S)=3LS
p2=p0+F/2S=5p0/4V2=3LS+x2S-2x1S.
p1V1=p2V23LSp0=(3LS+x2S-2x1S)5p0/4.
活塞B象设初态时弹簧压缩量x0:kx0=p0Sk(x0+x2)=(p0+FS/2S).
解 kx2=p0S/4x1=3L/10+p0S/8k
活塞A左移距离 x1=3L/10+p0S/8k.
解答x1≤L情况
3/10+p0S/8k≤Lp0S≤285kL.
p0S>28kL/5时x=L移动L.
17.解:(1)气缸B中气体原压强
p1=p0-ph=70cmHg.
活塞移左端气体压强
p2=p0-ph′=14cmHg.
玻意尔定律p1V1=p2V2
式V1/V2=1/5VA∶VB=4∶1.
(2)设气缸总长l横截面积S知活塞初始位置离气缸左端4l/5.活塞右移动距离x时气体压强
px=p2+kx(k例常数)
时气体体积Vx=(l-x)S.
气体恢复原状态时压强
p1=p2+4kl/5px=p2(l+5x)/l.
气态方程pxVx/Tx=p2V2/T0
Tx=(l-x)(l+5x)T0/l2.
x=2l/5时气体高温度Tm=540K.
18.设气压强p0(cmHg).(1):关闭S容器CB空气研究象p1=p0(cmHg)V1=VC+VBp2=(p0+h1)(cmHg)V2=VC
玻意尔定律p0(VC+VB)=(p0+h1)·VC ①
(2):关闭S容器CB空气研究象p1′=p0(cmHg)V′1=VC+VB+V矿
p2′=(p0+h2)(cmHg)V2′=VC-V矿
玻意尔定律
p0(VC+VB-V矿)=(p0+h2)·(VC-V矿). ②
①-② p0V矿=p0V矿+h1VC-h2VC+h2V矿
∴ V矿=(h2-h1)VC/h2=02VC=200cm3
∴ 矿砂密度 ρ=m/V矿=25×103kg/m3.
19.解:(1)活塞研究象右加速运动时缸气体压强p0相活塞受两面空气压力相互衡样活塞受重力气缸左侧活塞支持力二力合力产生右加速度mgtgθ=maa=gtgθ.
(2)缸封闭空气静止时p1=p0+Mgsinθ/SV1=l0S加速运动时p2=p0V2=lS
玻马定律p1V1=p2V2(p0+Mgsinθ/S)l0S=p0lS
l=l0(p0+Mgsinθ/S)/p0.
20.解:气体温度升高程中活塞B方气体压强保持变设温度升高该气体厚度l2′盖·吕萨克定律l2/l2′=T/T′l2′=T′l2/T=04m.
设活塞质量m弹簧然长度l0气体温度T=300K时衡条件活塞A
pS+mg=pS+k(l0-l1)l0=mg/k+l1.
气体温度T′=500K时设AB间气体厚度l1′压强p′AB间气体活塞A
pl1/T=p′l1′/T′pS+mg=p′S+k(l0-l1′).
p′=p+mg/S-k(l0-l1′)/S=p+k(l1′-l1)/S
pl1/T=p′l1′(p+kl1′/S-kl1/S)/T′
l1′=≈026m.
活塞A升距离
Δl=(l′1-l1)+(l′2-l2)=022m.
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