高中物理理想气体的状态方程计算题

如图所示，竖直放置且粗细均匀的U形玻璃管与容积为V₀=90cm³的金属球形容器连通，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体，当环境温度为27℃时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h₁="16" cm，水银柱上方空气长h₀="20" cm。现在对金属球形容器缓慢加热，当U形玻璃管左侧水银面比右侧水银面高出h₂ ="24" cm时停止加热，求此时金属球形容器内气体的温度为多少摄氏度？已知大气压P₀=" 76" cmHg，U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm²。

如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为S＝2×10^-3m²、质量为m＝4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强P₀＝1.0×10⁵Pa。现将气缸竖直放置，如图（b）所示，取g＝10m/s²。求：

（1）活塞与气缸底部之间的距离；
（2）加热到675K时封闭气体的压强。

如图所示，一弹簧竖直悬挂气缸的活塞，使气缸悬空静止，活塞与气缸间无摩擦，缸壁导热性能良好。已知气缸重为G，活塞截面积为S，外界大气压强为P₀，环境温度为T，活塞与筒底间的距离为d，当温度升高ΔT时，求（1）活塞与筒底间的距离变化量；（2）此过程中气体对外做的功。

把一定质量的理想气体用活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动，整体放在冰水混合物中。取一小盒砂子缓慢地倒在活塞的上表面上。砂子倒完时，活塞下降了h／4。再取相同质量的一小盒砂子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界的压强和温度始终保持不变，求第二次砂子倒完时活塞距气缸底部的高度是多少?在第二次倒砂子的过程中外界对气体做功145 J，封闭气体吸热还是放热，热量是多少?

如图所示，粗细均匀的U形管竖直放置，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L＝18cm的理想气体，当温度为27℃时，两管水银面的高度差Δh＝4cm，设外界大气压为75cmHg，为了使左、右两管中的水银面相平，

(1)若对封闭气体缓慢加热，温度需升高到多少℃；
(2)若温度保持27℃不变，向右管缓慢注入水银最后左、右两管的水银面相平且稳定时，气柱的长度是多少.

如图，一定质量的气体温度保持不变，最后，U形管两臂中的水银面相齐，烧瓶中气体体积为800mL；现用注射器向烧瓶中注入200mL水，稳定后两臂中水银面的高度差为25cm，不计U形管中气体的体积。求：

(1)大气压强是多少cmHg?
(2)当U形管两边水银面的高度差为45cm时，烧瓶内气体的体积是多少？

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，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=200kg，活塞质量m=10kg，活塞面积S=100cm²．活塞与气缸壁无摩擦且不漏气．此时，缸内气体的温度为27°C，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止．已知大气压恒为p₀=1.0×10⁵P_a，重力加速度为g=10m/s²．求：

（a）缸内气体的压强p₁；
（b）缸内气体的温度升高到多少°C时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？

如图所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为S=0.01m²，可在气缸内无摩擦滑动。气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，气缸内封闭了一段高为80cm的气柱（U形管内的气体体积不计）。此时缸内气体温度为7℃，U形管内水银面高度差h₁=5cm。已知大气压强p₀=1.0×10⁵Pa，水银的密度kg/m³，重力加速度g取10m/s²。

①求活塞的质量m；
②若对气缸缓慢加热的同时，在活塞上缓慢添加沙粒，可保持活塞的高度不变。当缸内气体温度升高到37℃时，求U形管内水银面的高度差为多少？

如图是某研究性学习小组设计的一种测温装置，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的细管B插在水银槽中，管内和槽内水银面的高度差z即可反映出泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出．（B管的体积与A泡的体积相比可忽略）
在标准大气压下（），对B管进行温度刻线．已知温度，管内与槽中水银面的高度差，此高度即为27℃的刻度线．求当t=0℃时，刻度线与槽中水银面的高度差．
若大气压变为，利用该装置测量温度时所得读数仍为27℃，则此时实际温度是多少？

如图所示，大气压强为p₀，气缸水平固定，开有小孔的薄隔板将其分为A、B两部分，光滑活塞可自由移动。初始时气缸内被封闭气体温度T，A、B两部分容积相同。加热气体，使A、B两部分体积之比为1∶2。

（1）气体应加热到多少温度？
（2）将活塞向左推动，把B部分气体全部压入A中，气体温度变为2T，求此时气体压强。

如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸开口向上竖直放置，横截面积为S＝2×l0^-3m²、质量与厚度均不计的活塞，与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm.大气压强P₀＝l.0×10⁵Pa.现将质量为4kg的物块放在活塞上，取g＝10m/s².求：

①稳定后活塞与气缸底部之间的距离；
②分析说明上述过程气体是吸热还是放热.

(10分)、“拔火罐”是一种中医疗法，为了探究“火罐”的“吸力”，某人设计了如下图实验。圆柱状气缸（横截面积为S）被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与重物m相连。将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到气缸内，酒精棉球熄灭时（设此时缸内温度为t°C）密闭开关K，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L.由于气缸传热良好，重物被吸起，最后重物稳定在距地面L/10处。已知环境温度为27°C不变，mg/s与1/6大气压强相当，气缸内的气体可看做理想气体，求t值。

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297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K．求：

①活塞刚离开B处时的温度T_B；
②缸内气体最后的压强p₀．

如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定量的气体（可视为理想气体），气体温度为T₁．开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p₀时，活塞下方气体的体积为V₁，活塞上方玻璃管的容积为2.6V₁。活塞因重力而产生的压强为0.5p₀。继续将活塞上方抽成真空并密封．整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．求：活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度．