微专题78气体实验定律应用之关联气体问题1.如图,容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3;B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K1给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。已知室温为27℃,汽缸导热。(1)打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;(2)接着打开K3,求稳定时活塞的位置;(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20℃,求此时活塞下方气体的压强。[解析](1)设打开K2后,稳定时活塞上方气体的压强为p1,体积为V1。依题意,被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得p0V=p1V1①(3p0)V=p1(2V—V1)②联立①②式得V1=③p1=2p0。④(2)打开K3后,由④式知,活塞必定上升。设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2(V2≤2V)时,活塞下气体压强为p2。由玻意耳定律得(3p0)V=p2V2⑤由⑤式得p2=p0⑥由⑥式知,打开K3后活塞上升直到B的顶部为止;此时p2为p2′=p0。(3)设加热后活塞下方气体的压强为p3,气体温度从T1=300K升高到T2=320K的等容过程中,由查理定律得=⑦将有关数据代入⑦式得p3=1.6p0。⑧[答案](1)2p0(2)在汽缸B的顶部(3)1.6p02.如图所示,开口向上竖直放置内壁光滑的气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分.初状态整个装置静止不动处于平衡,Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l0,温度为T0.设外界大气压强p0保持不变,活塞的横截面积为S,且mg=0.1p0S,环境温度保持不...
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