高中物理理想气体的状态方程计算题

如图所示，竖直放置的均匀细U型试管，左侧管长 L_OA＝30 cm，右管足够长且管口开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长20 cm，气体温度为27°C，左右两管水银面等高.已知大气压强为p₀＝75 cmHg.现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10 cm长的高度差.则此时气体的温度为多少摄氏度？

如图均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的截面积为S，内装有密度为r的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T₀时，左、右管内液面等高，两管内空气柱长度均为L，压强均为大气压强P₀，重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左右两管液面保持不动，试求：

（1）右管活塞刚离开卡口上升时，右管封闭气体的压强P₁；
（2）温度升高到T₁为多少时，右管活塞开始离开卡口上升。
（3）温度升高到T₂为多少时，两管液面高度差为L。

如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计，开始时活塞距气缸底高度h₁ =0.50m。给气缸加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h₂ ="0.80" m处，同时缸内气体吸收Q ="450" J的热量。已知活塞横截面积S =5.0×10^-3 m²，大气压强p₀ =1.0×10⁵ Pa。求：

（1）缸内气体对活塞所做的功W；
（2）此过程中缸内气体增加的内能ΔU。

一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃，求：

①该气体在状态B、C时的温度分别是多少？
②该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多少？
③该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？

（选修3-3）．某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图所示的P-t图像．已知在状态B时气体的体积为V_B=3L，问：

（1）气体由A→B，B→C各作什么变化？
（2）气体在状态C的体积是多少？

如图，气缸由两个截面不同的圆筒连接而成，活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动，A、B的质量分别,,,横截面积分别为，一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间，活塞外侧与大气相通，大气。

（l）气缸水平放置达到如图甲所示的平衡状态，求气体的压强。
（2）已知此时气体的体积。现保持温度不变，将气缸竖直放置，达到平衡后如图乙所示。与图甲相比，活塞在气缸内移动的距离L为多少？取重力加速度。

如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞与气缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距气缸底高度h₁ =" 0.50" m。给气缸加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h₂ =" 0.80" m处，同时缸内气体吸收Q =" 450" J的热量。已知活塞横截面积S = 5.0×10^-3 m²，大气压强p₀ = 1.0×10⁵ Pa。求：

①缸内气体对活塞所做的功W；
②此过程中缸内气体增加的内能ΔU。

如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V₀，A、B之间的容积为0.1V₀。开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p₀（p₀为大气压强），温度为297 K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3 K。求：

⑴活塞刚离开B处时的温度T_B；
⑵缸内气体最后的压强p；

如图所示，A、B两个汽缸中装有体积相同、压强均为1 atm(标准大气压)、温度均为27℃的空气，中间用细管连接，细管容积不计。细管中有一绝热活塞a，现将B汽缸中的气体缓慢升温到127℃，要使细管中的活塞a始终停在原位置，则要用外力缓慢推动活塞b。(不计摩擦，已知A汽缸中的气体温度保持不变)
(1)求B中的气体压强（用atm表示）
(2)求A中体积与原来体积比值．

如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的汽缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿汽缸无摩擦地滑动．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h/4，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汽缸底部的高度．

如图，气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成，活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动A、B的质量分别为m_A＝12kg。m_B＝8.0kg,横截面积分别为s₁＝4.0×1O^-2m²Sg＝2.0×l0^-2m²一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间,活塞外侧大气压强Po＝1.0×l0⁵Pa
  
①气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态，求气体的压强?
②已知此时气体的体积V₁=2.0×10^-2m³,现保持温度不变力气缸竖直放置，达到平衡后如图2所示,与图1相比.活塞在气缸内移动的距离l为多少？取重力加速度g＝10m/s²

如图所示的导热玻璃管ABCDE，CD部分水平，其余部分竖直（B端弯曲部分与玻璃管截面半径相比其长度可忽略），CD内有一段水银柱，初始时数据如图，环境温度不变，大气压是75 cmHg。现保持CD水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，当水平段水银柱刚好全部进入DE竖直管内时，保持玻璃管静止不动。则玻璃管A端插入大水银槽中的深度是多少?

如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中，气体压强p＝1.0×10⁵ Pa，吸收的热量Q＝7.0×10² J，求此过程中气体内能的增量．

如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启上部连通左右水银的阀门A，当温度为300 K平衡时水银的位置如图，其中左侧空气柱长度L₁=50cm，左侧空气柱底部的水银面与水银槽液面高度差为h₂=5cm，左右两侧顶部的水银面的高度差为h₁=5cm，大气压为75 cmHg。求：

①右管内气柱的长度L₂，
②关闭阀门A，当温度升至405 K时，左侧竖直管内气柱的长度L₃．

如图所示，导热良好的薄壁气缸放在光滑水平面上，用横截面积为S＝1.0×10^－2m2的光滑薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞杆的另一端固定在墙上．外界大气压强p₀＝1.0×10⁵Pa。当环境温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10^－3m3。

①当环境温度缓慢升高到87℃时，气缸移动了多少距离？
②如果环境温度保持在87℃，对气缸施加水平作用力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？