例1．已知大氣壓強為p0 cmHg,一端開口的玻璃管內(nèi)封閉一部分氣體.管內(nèi)水銀柱高度為h cm.(或兩邊水銀柱面高度差為h cm).玻璃管靜止.求下列圖中封閉理想氣體的壓強各是多少? 解析:將圖中的水銀柱隔離出來做受力分析,⑺中取與管內(nèi)氣體接觸的水銀面為研究對象做受力分析． 本題的所有試管的加速度都為零．所以在⑴中:G=N.p0S=PS,在⑵圖中:p0S+G=pS.p0S+ρghS=pS.取cmHg為壓強單位則有:p= p0+h,同理.圖⑶中試管內(nèi)氣體的壓強為:p= p0-h,采用正交分解法解得:圖⑷中:p= p0+hsinθ,圖⑸中:p=p0-hsinθ,圖⑹中取高出槽的汞柱為研究對象.可得到:p= p0-h,圖⑺中取與管內(nèi)氣體接觸的水銀面為研究對象:p0S+ρghS=pS.p= p0+h 點評: (1) 確定封閉氣體壓強主要是找準(zhǔn)封閉氣體與水銀柱(或其他起隔絕作用的物體)的接觸面.利用平衡的條件計算封閉氣體的壓強． (2) 封閉氣體達到平衡狀態(tài)時.其內(nèi)部各處.各個方向上壓強值處處相等． (3) 液體壓強產(chǎn)生的原因是重力 (4)液體可將其表面所受壓強向各個方向傳遞． 圖8．3-1 例2.兩個完全相同的圓柱形密閉容器.如圖8．3-1所示.甲 中裝有與容器等體積的水.乙中充滿空氣.試問: (1)兩容器各側(cè)壁壓強的大小關(guān)系及壓強大小決定于哪些因素? (2)若兩容器同時做自由落體運動.容器側(cè)壁所受壓強將怎樣變化? 解析: (1)對于甲容器.上壁壓強為零.底面壓強最大.側(cè)壁壓強自上而下由小變大其大小決定于深度.對于乙容器各處器壁上的壓強均相等.其大小決定于氣體分子的溫度和氣體分子的密度. (2)甲容器做自由落體運動時.處于完全失重狀態(tài).器壁各處的壓強均為零,乙容器做自由落體運動時.氣體分子的溫度和氣體分子的密度不變.所以器壁各處的壓強不發(fā)生變化. 點評:要分析.弄清液體壓強和氣體壓強產(chǎn)生的原因是解決本題的關(guān)鍵. 例3．鋼瓶內(nèi)裝有高壓氣體.打開閥門高壓氣體迅速從瓶口噴出.當(dāng)內(nèi)外氣壓相等時立即關(guān)閉閥門.過一段時間后再打開閥門.問會不會再有氣體噴出? 解析:第一次打開閥門氣體高速噴出.氣體迅速膨脹對外做功.但來不及吸熱.由熱力學(xué)第一定律可知.氣體內(nèi)能減少.導(dǎo)致溫度突然下降.關(guān)閉閥門時.瓶內(nèi)氣體溫度低于外界溫度.但瓶內(nèi)壓強等于外界氣體壓強.過一段時間后.通過與外界熱交換.瓶內(nèi)溫度升高到和外界溫度相同.而瓶的體積沒變.故而瓶內(nèi)氣體壓強增大.因此.再次打開閥門.會有氣體噴出. 點評:此題有兩個過程.第一次相當(dāng)于絕熱膨脹過程.第二次是等容升溫. 例4．一房間內(nèi).上午10時的溫度為150C.下午2時的溫度為250C.假定大氣壓無變化.則下午2時與上午10時相比較.房間內(nèi)的 ( ) A．空氣密度增大 B．空氣分子的平均動增大 C．空氣分子速率都增大 D．空氣質(zhì)量增大 解析:由于房間與外界相通.外界大氣壓無變化.因而房間內(nèi)氣體壓強不變.但溫度升高后.體積膨脹.導(dǎo)致分子數(shù)密度減小.所以.房間內(nèi)空氣質(zhì)量減少.空氣分子的平均動增大.但并非每個分子速率都增大.因為單個分子的運動是無規(guī)則的.答案B是正確. 點評:本題要求學(xué)生正確理解題意.弄清溫度變化對分子運動的影響. 例5．如圖所示.一氣缸豎直放置.氣缸內(nèi)有一質(zhì)量不可忽略的活塞.將一定量的理想氣體封在氣缸內(nèi).活塞與氣缸壁無摩擦.氣體處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)保持溫度不變把氣缸稍微傾斜一點.在達到平衡后.與原來相比.則( ) A．氣體的壓強變大 B．氣體的壓強變小 C．氣體的體積變大 D．氣體的體積變小 解析:由活塞的受力分析可知,開始封閉氣體的壓強 P1=P0-mg/s,而氣缸稍微傾斜一點后. P1S P2S 圖8．3-2 封閉氣體的壓強P2=P0-mgcosθ/s , 由于P1＜P2.而溫度不變.由氣態(tài)方程.mg θ mg 則V2＜V1.故AD正確． P0S P0S 圖8．3-3 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

精英家教網(wǎng)如圖所示，一端開口一端封閉的粗細(xì)均勻的直玻璃管，長為1m，開口向上豎直放置時，一段長為15cm的水銀柱封閉了一段長50cm的氣柱，若保持溫度不變，將玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢地順時針旋轉(zhuǎn)240°角，則最終管內(nèi)氣柱長為多少？已知大氣壓強為p0=75cmHg．某同學(xué)對此題的分析為：封閉氣體的初始狀態(tài)的空氣柱長為50cm，壓強為（75+15）cmHg；末狀態(tài)的壓強為(75-
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)cmHg，設(shè)末狀態(tài)的空氣柱長度為l．根據(jù)玻意耳定律可求得空氣柱的長度l．問：上述分析過程是否完整合理？若完整合理，求出答案；若不完整合理，請重新分析過程并作解答．

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如圖所示，一端開口一端封閉的粗細(xì)均勻的直玻璃管，長為1m，開口向上豎直放置時，一段長為15cm的水銀柱封閉了一段長50cm的氣柱，若保持溫度不變，將玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢地順時針旋轉(zhuǎn)240°角，則最終管內(nèi)氣柱長為多少？已知大氣壓強為p0=75cmHg．某同學(xué)對此題的分析為：封閉氣體的初始狀態(tài)的空氣柱長為50cm，壓強為（75+15）cmHg；末狀態(tài)的壓強為(75-
15
2
)cmHg，設(shè)末狀態(tài)的空氣柱長度為l．根據(jù)玻意耳定律可求得空氣柱的長度l．問：上述分析過程是否完整合理？若完整合理，求出答案；若不完整合理，請重新分析過程并作解答．
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