19.一个上部有挡板的圆柱形汽缸,内壁的高度为d,如图所示,汽缸内贮一定质量的气体,被厚度、质量均不计的活塞封闭,开始时活塞离底部d/2,外界大气压强为1.0×105Pa,温度为27℃,求:
(1)当气体温度升高到100℃时,乙活塞离底部的高度是多少? (2)当气体温度升高到500℃时,气体的压强是多少?
20、一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立汽缸内,活塞上堆放着铁砂,如图所示。最初活塞搁置在汽缸内壁的固定挡圈上,气体柱的高度为H0,压强等于大气压强P0。现对气体缓慢加热,当气体温度升高△T=60K时,活塞(及铁砂)开始离开挡圈而上升,继续加热直到气柱高度为H1=1.5H0。此后,在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂,直到铁砂全部取走时,气柱高度变为H2=1.8H0,求此时气体的温度(不计活塞与汽缸之间的摩擦)。
21、如图所示,截面积为S的汽缸A与容器B用一个带阀门K的细管相连通。开始时阀门关闭,容器B内是真空的,汽缸A内被封闭空气的压强为p,温度为t1,活塞离开汽缸底部的高度为H。打开阀门后,活塞下降,若将A、B内气体的温度一起升高到t2,活塞上升到离开汽缸底部高度4H/5处;若保持气体的温度为t1不变,取走活塞上的砂袋C,活塞同样也上升到离开汽缸底部4H/5处。试求:
(1)容器B的体积。(2)砂袋的质量。
22、如图所示,圆柱形汽缸竖直放置,汽缸内有质量M为150g的活塞,活塞与汽缸壁封闭良好,其上方放一质量m为50g的小木块,开始时活塞被销子K销于位置Ⅰ(如实线所示,离缸底12cm),此时汽缸内被封闭气体的压强为2×105Pa,温度为360K。外界大气压强为 1×105Pa。现拔去销子K,活塞和小木块一起开始向上运动,当它们上升8cm到达位置Ⅱ时(如虚线所示),汽缸内气体的温度为300K。
(1)活塞在位置Ⅱ时缸内气体的压强是多少?(2)若在位置Ⅱ时活塞与小木块的速度为lm/s,小木块上升的最高点离缸底的距离为多少?
能力提升
1.装在钢瓶里的氧气,在一段时间里经过如图所示A→B,B→C,C→D3个物理过程,其中氧气质量保持不变的过程是 ,氧气质量减少的过程是
2.一个密闭气缸水平放置,中间有两个可自由移动的活塞,将汽缸内的气体分隔成A、B、C三个部分,在温度为T0时,它们的体积之比为VA:VB:VC=2:3:5,当它们的温度一起升高到2T0时,三部分气体的体积之比为 ;若分别对三部分气体加热(活塞均绝热),使它们的体积相等,此时,它们的热力学温度之比为
3.如图所示,直角三角形ABC为一定质量理想气体状态变化的p一V图线,变化过程为A →B→C→A。已知A→B过程体积不变,CA的延长线过坐标原点。则B→C的变化是 过程,若已知A点对应的温度TA=300K,B点对应的温度TB=400K,则C点对应的温度Tc= K。
4.如图所示,上端封闭下端开口的细玻璃管内用两段水银柱封闭了两段空气柱,在保持温度不变的情况下,轻弹细管,使两段水银柱和气柱分别合在一起.空气和水银无泄漏,这时,水银柱的下端面A’与原来水银柱的下端面A相比,将是A’比A (填高、低或二者等高)。
5.臭氧在大气中含量甚微,其浓度分布因海拔高度而异。浓度的峰值在离地面24 km左右的高空。在从地面到高空的竖直气柱中,臭氧的总含量相当于压强为1atm、温度为0℃时厚为0.30cm的一个气体薄层。已知从地面每上升1km,大气压大约减小4kPa。设臭氧都集中在离地面24km的高空,且该高度处温度为-50℃,试估计臭氧层的厚度为
6.图所示为同一密封的小包装食品的两张照片,图(a)摄于海拔500m、气温为18℃的环境下,图(b)摄于海拔3200m、气温为10℃环境下。下列说法中,正确的是( )。
A.图(b)中小包内气体的压强增大了 B.图(b)中小包内气体的压强减小了
C.由此推断,如果小包不破裂且鼓起得越厉害,则所在位置的海拔越高 D.由此推断,如果小包不破裂,则海拔越高,小包内气体的压强就越大 7.如图所示,两端开口的细长玻璃管的上方有一段水银柱,下端插人水银槽中,若大气压强及气温保持不变,把管子缓慢地竖直向上提起,在管子下端未离开槽中水银面前,管中气柱 h 的高度变化情况是( )。
A.不变小 B.变小
C.先不变后变大 D.先不变后变小
8、如图所示,A端封有气体的U形玻璃管倒插入汞槽中,温度为T1时,管中水银面处于M处;温度为T2时,管中水银面处于N处;且M、N位于同一高度,若大气压不变,则( )
A.两次管中气体的压强相等 B.这是一个等压变化过程 C.T1<T2 D、T1>T2
9.如图所示,两端开口的弯管,左管插人水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,中间封有一段空气。则( )。
A、弯管左管内外水银面的高度差为h
B、若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大
C.若把弯管向下移动少许,右管内的水银柱沿管壁上升 D.若环境温度升高,右管内的水银柱沿管壁上升
10、如图所示,直线AB为一定质量的理想气体等容过程的p—t图线,原点O处的压强p=0,温度t=0℃,现先使该气体从状态A出发,经过一等温膨胀过程,体积变为原来体积的2倍,然后保持体积不变,缓慢加热气体,使之达到某一状态F,此时其压强等于状态B的压强,试用作图方法,在所给的p—t图上画出F的位置。
11、粗细均匀的玻璃管长90cm,下端封闭,上端开口,竖直放置,有一段h=8cm的水银柱,封闭了一部分气体,水银面正好与管口相平。外界大气压P0=76cmHg。用吸管从管口缓慢地向外吸出水银,要不使气体因膨胀过大而导致水银外溢,最多能吸出多少原来的水银?