组卷网 > 高中物理综合库 > 热学 > 气体、固体和液体 > 气体 > 理想气体状态方程 > 应用理想气体状态方程处理实际问题
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:766 题号:22749967
在五四青年节“放飞梦想”的庆典活动上,五颜六色的氦气球飞向广阔天空。用一个容积为50L、压强为1.0×107Pa的氦气罐给气球充气(充气前球内气体忽略不计),充气后每个气球体积为10L,球内气体压强为1.5×105Pa,设充气过程中罐内气体、气球内气体温度始终与大气温度相同,求:
(1)用一个氦气罐充了20个气球后,罐内剩余气体的压强为多少;
(2)氦气球释放后飘向高空,当气球内外压强差达2.7×104Pa时发生爆裂,此时气球上升了3km。已知气球释放处大气温度为300K,大气压强为1.0×105Pa,高度每升高1km,大气温度下降6℃,大气压强减小1.1×104Pa,则氦气球爆裂时体积为多少。

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【推荐1】为了测量某空香水瓶的容积,将该瓶与一带轻质活塞的汽缸相连通,活塞的横截面积为S,汽缸外气体压强为p0,测得汽缸内封闭气体体积为V0,在活塞上放质量为的重物,稳定后测得汽缸的体积变为V0,已知香水瓶导热性良好,此时环境温度为T0
(1)求香水瓶容积V
(2)若密封性能合格标准为:在测定时间和温度内,漏气质量小于原密封质量的1%视为合格。将该装置封装并静置于温度为2.04T0的环境中经过测定时间后,发现活塞又回到了初始位置,若汽缸外气体压强没变,通过计算判断该装置密封性能是否合格。
2022-05-19更新 | 426次组卷
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【推荐2】如图(a)所示,“系留气球”是一种用缆绳固定于地面、高度可控的氦气球,作为一种长期留空平台,具有广泛用途。图(b)为某一“系留气球”的简化模型图;主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔,主气囊内封闭有一定质量的氦气(可视为理想气体),副气囊与大气连通。轻弹簧右端固定、左端与活塞连接。当气球在地面达到平衡时,活塞与左挡板刚好接触,弹簧处于原长状态。在气球升空过程中,大气压强逐渐减小,弹簧被缓慢压缩。当气球上升至目标高度时,活塞与右挡板刚好接触,氦气体积变为地面时的1.5倍,此时活塞两侧气体压强差为地面大气压强的。已知地面大气压强p0=1.0×105Pa、温度T0=300K,弹簧始终处于弹性限度内,活塞厚度忽略不计。
(1)设气球升空过程中氦气温度不变,求目标高度处的大气压强p
(2)气球在目标高度处驻留期间,设该处大气压强不变。气球内外温度达到平衡时,弹簧压缩量为左、右挡板间距离的。求气球驻留处的大气温度T

2021-09-27更新 | 10015次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
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【推荐3】如图所示,导热良好的固定直立圆筒内用面积,质量的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300K的热源接触,平衡时圆筒内气体处于状态A,其体积。缓慢推动活塞使气体达到状态B,此时体积。固定活塞,升高热源温度,气体达到状态C,此时压强。已知从状态A到状态C,气体从外界吸收热量;从状态B到状态C,气体内能增加;大气压

(1)气体从状态A到状态B,其分子平均动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”),圆筒内壁单位面积受到的压力________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)求气体在状态C的温度Tc
(3)求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W
2023-06-15更新 | 7691次组卷
共计 平均难度:一般