如图8-3-13所示,竖直放置的足够长的密闭气缸,缸体与缸内理想气体的总质量m1="10" kg,活塞质量m2="2" kg,活塞横截面积S=2×10-3 m2,活塞上端与一个劲度系数k=1×103 N/m 的弹簧相连.当气缸下部被木柱支住时,弹簧刚好不伸长,封闭在气缸内的气柱长L1="0.2" m,若外界大气压p0=1×105 Pa,g取10 m/s2,求
图8-3-13
(1)这时气缸内气体的压强为多大?
(2)将木柱拿开,待气缸重新平衡后(温度保持不变)弹簧伸长多少?
(3)气缸下降的距离是多少?
如图8-3-11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两轻质活塞间封有空气,气柱长L="20" cm,活塞A上方的水银深H="10" cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计.用外力向上托住活塞B,使之处于平衡状态,水银面与粗筒上端相平,现使活塞B缓慢上移,直至水银的一半被推入细筒中,求活塞上B移的距离,设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强p0相当于75 cm的汞柱产生的压强.
图8-3-11
一定质量的理想气体处于某一平衡状态,此时其压强为p0,有人设计了四种途径,使气体经过每种途径后压强仍为p0.这四种途径是:
①先保持体积不变,降低压强,再保持温度不变,压缩体积 ②先保持体积不变,使气体升温,再保持温度不变,让体积膨胀 ③先保持温度不变,压缩气体,再保持体积不变,使气体升温 ④先保持温度不变,压缩气体,再保持体积不变,使气体降温
可以断定( )
A.①②不可能 | B.③④不可能 |
C.①③不可能 | D.①②③④都可能 |
如图8-3-6所示,导热气缸开口向下,内有理想气体,缸内活塞自由滑动且不漏气,活塞下挂一个砂桶,砂桶装满砂子时,活塞恰好静止,现把砂桶底部钻一个小洞,细砂慢慢漏出,并缓慢降低气缸外部环境温度,则( )
图8-3-6
A.气体压强增大,内能可能不变 | B.外界对气体做功,气体温度可能降低 |
C.气体体积减小,压强增大,内能一定减小 | D.外界对气体做功,气体内能一定增大 |
一定质量的理想气体处于某一平衡状态,此时其压强为p0,有人设计了四种途径,使气体经过每种途径后压强仍为p0,这四种途径是:
①先保持体积不变,降低压强,再保持温度不变,压缩体积
②先保持体积不变,使气体升温,再保持温度不变,让体积膨胀
③先保持温度不变,使体积膨胀,再保持体积不变,使气体升温
④先保持温度不变,压缩气体,再保持体积不变,使气体降温
则下列说法正确的是( )
A.①②不可能 | B.③④不可能 | C.①③不可能 | D.①②③④都可能 |
如图8-3-14所示,将一盆绿色植物放在一个密闭的装有氢氧化钠溶液的容器内,溶液上方充满体积为V的氧气.玻璃导管一端插入密闭容器,另一端经胶皮管与U形管相连,U形管中装有一定量的水,两侧水面相平.将此装置放在黑暗中24小时后,U形管中两侧水面将出现高度差.试回答:
图8-3-14
(1)U形管中哪一侧水面上升?
(2)将此装置放置在黑暗中的目的是什么?
(3)U形管中两侧水面的高度差为h,容器内的氧气保持温度T不变,以ρ表示水的密度,以p0、T0表示标准状况下气体的压强和温度,以Vmol表示气体摩尔体积,实验时大气压强都为p0,则可求得容器内的绿色植物因上述根本原因消耗了多少葡萄糖?(用化学方程式表示).
如图8-3-12所示,一连通器与贮水银的瓶M用软管相连,连通器的两支管竖直放置,粗细相同且上端封闭的均匀直管A和B内充有水银,水银面的高度差为h,水银面上方都是空气,气柱水均为2h,当气体的温度为T0(K)时,A管中气体的压强与3h高的水银产生的压强相等.现使气体的温度升高到1.5T0(K),同时调节M的高度,使B管中的水银面高度不变,问流入A管的水银柱的长度为多少?
图8-3-12
一定质量的理想气体,由状态A变化到状态B的过程如图8-3-10所示.由图中AB线段可知,气体的分子速率在状态变化过程中的变化情况是( )
图8-3-10
A.不断增大 | B.不断减小 |
C.先增大,后减小 | D.先减小,后增大 |
如图8-3-9所示是一定质量的理想气体的p-V图线,若其状态由A→B→C,且A→B等容,B→C等压,C→A等温,则气体在ABC三个状态时( )
图8-3-9
A.单位体积内气体的分子数nA=nB=nC |
B.气体分子的平均速率vA>vB>vC |
C.气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力Fa>Fb,Fb=Fc |
D.气体分子在单位时间内,对器壁单位面积碰撞的次数是NA>NB,NA>NC |
要使质量一定的理想气体由某一状态经过一系列状态变化,最后再回到初始状态,下列各过程可能实现这个要求的是( )
A.先等容放热,再等压升温,最后等温放热 |
B.先等温膨胀,再等压升温,最后等容吸热 |
C.先等容吸热,再等温膨胀,最后等压降温 |
D.先等压升温,再等容吸热,最后再等温放热 |
图8-3-7所示为充气泵气室的工作原理图,设大气压强p0,气室中的气体压强为p,气室通过阀门S1、S2与空气导管相连接,以下选项中正确的是( )
图8-3-7
A.当橡皮碗被拉伸时,p>p0,S1关闭,S2开通 |
B.当橡皮碗被拉伸时,p<p0,S1关闭,S2开通 |
C.当橡皮碗被压缩时,p>p0,S1关闭,S2开通 |
D.当橡皮碗被压缩时,p<p0,S1关闭,S2开通 |
放在光滑地面上的汽缸如图8-3-6所示,缸体质量为2 kg,活塞质量为1 kg.静止时,活塞距离汽缸底面10 cm,活塞面积为100 cm2,外界大气压p0为1×105 Pa.现用水平推力F向左推活塞,活塞和汽缸以共同加速度向左加速运动,这时活塞和汽缸底的距离为8 cm,求水平推力F.(温度不变,下列因素不考虑:缸体厚度、空气阻力、活塞与汽缸间的摩擦)
图8-3-6
体积分别为30 L和10 L的两容器内,分别装有127℃,10 atm(106 Pa)的空气和真空,当把两者用细管连通后,气体的温度变成了47℃,则最终容器内气体的压强为____________.