理想气体计算题

1.如图所示，特定质量的理想气体从状态a更改为状态b，从状态b更改为状态c。已知状态a的温度为300k。(I)在状态b中寻找气体的温度；(ii)从状态b改为状态c期间气体是否吸热或释放？简要说明原因。2.气缸体，内部剪切区域s，活塞可以在气缸体内滑动，没有摩擦，气缸体密封为理想气体，外部大气压力为气缸体躺在水平面上时，活塞在气缸体底部，圆柱体垂直打开时，活塞在气缸体底部，如图所示。寻找活塞的质量3.右侧是圆柱形圆柱，活塞在圆柱内自由滑动，如图所示。活塞将特定数量的理想气体包裹在气缸内。气体的温度是27 。加热汽缸会提高气体温度，使气体从MN缓慢移动至MN 。已知大气压P0=1105pa:活塞达到MN 时气体的温度；将活塞固定在MN 位置，将气体的温度慢慢旋转到27 。这时气体的压力是多少？4.如图所示，恒定质量的理想气体是不计算质量的活塞，封闭在热传导的气缸内，活塞在底部的高度为h，可以沿着气缸无摩擦滑动。拿一个小沙盒，慢慢倒在活塞的顶面上，沙子掉了，活塞下降到了h/5。拿一个质量相同的小沙盒，慢慢倒入活塞的顶面。外部大气的压力和温度始终保持不变，大气压力为P0，活塞截面为s，重力加速度为g。(1)小砂箱的质量；(2)沙子再次下落时活塞在气缸底部的高度。5.圆柱体质量为M=60kg(圆柱体厚度被忽略且耐热性好)，开口提高到水平面上，圆柱体有横截面S=100cm2的平滑活塞，活塞质量m=10kg。圆柱体内封闭了一定质量的理想气体，此时气柱长度为L1=0.4m。大气压po=1105Pa。称为。如果用力使圆柱体离开地面，然后慢慢向上拉动活塞，那么圆柱体的高度最小是多少？重力加速度g=l0m/S2。)，以获取详细信息6.如图所示，热传导性好、内壁光滑的圆柱体垂直放置。在气缸底部，l=36cm厘米处有固定在气缸上的连接卡环，活塞和气缸底部之间有一定质量的气体关闭。气体的温度T0=300K，大气压P0=1.0105pa时活塞和气缸底部之间的距离l0=30cm，加热气缸使活塞慢慢上升，而不管活塞的质量和厚度如何。(1)首次到达卡拉时封闭气体的温度t1。(2)气体温度上升到T2=540K时的压力p2。7.导热汽缸开口为水平平台，活塞质量m=10kg，断面出图S=50cm2，厚度d=1cm，汽缸内部汽缸深度H=21cm，汽缸质量M=20kg，大气压力为P0=1105Pa，温度为T1=将气缸缓慢反向放在平台上，活塞下的空气可以通过平台的缝隙与大气连接，而不管活塞和气缸之间的摩擦。g=10m/s2:(1)汽缸开口向下放置时，封闭气体柱的长度是多少？(2)慢慢加热汽缸，温度高多少时活塞能刚好接触平台？8.一定质量的理想气体密封在活塞垂直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热系数好，活塞可以沿着气缸壁无摩擦地滑动。起始处的气体压力为p，活塞下方的表格为圆柱底部高度的h，外部温度为To。现在质量为m的沙子慢慢下降到活塞的顶部，沙子下降到h/4。之后，当外部温度达到t时，必须重新调整平衡气体的体积。已知外部大气的压力总是恒定的，重力加速度大小为g。(10) 9等分，钉在水平顶板上的热瓶盖向上的现象偶尔发生。如图所示，横杆盖子嵌入水平顶板时，内部封闭气体的温度为300，压力为大气压力。当废气温度上升到303时，瓶盖正好支撑整个，释放一些气体，然后再下降到桌子上，其内部气体压力立即减少，温度仍然为303。而且，经过一定时间后，内部气体温度将恢复到300。在整个过程中，封闭的气体被视为理想气体。(1)温度上升到303，还没有收缩时关闭气体的压力；(2)温度回到300度时，垂直提起杯子盖所需的最小力。10.断面的乘积为sa=2.010-3 m2，sb=1.010-3 m2的圆柱a，b垂直放置，底部连接至细管，质量分别为mA=4.0kg，mB=2.0kg的活塞封闭固定质量的气体，圆柱a具有位置锁点环。当气体温度为27 时，活塞a与位置卡环完全接触，封闭气体的体积为V0=300mL，外部大气压力为P0=1.0105pa (g=10m/S2)。寻找：(1)气体温度缓慢上升到57 时密封气体的体积；(2)将气体的温度保持在57 不变，用力慢慢挤压活塞b，使气体体积恢复到V0，此时密封气体的压力有多大？此时活塞a和位置卡环的弹性是多少？可变质量问题11，1氧气瓶的体积在开始时，瓶中的氧气压力为20大气压。有些实验室每天消耗一大气压的氧气。氧气瓶的压力下降到2大气压力时，必须再次膨胀。如果氧气的温度保持不变，那就是在这个瓶子的氧气再膨胀之前，求得那个实验室可以使用的几天。12.从照片上可以看到，弹跳是儿童健身玩具，小明在17oC室内充气弹跳球。两个球的体积约为2L，充气前气压为1atm，充气缸每次充0.2L的气，忽略弹跳球体积变化和充气过程中气体温度的变化多长时间膨胀一次，气体压力能增加到3 ATM？室外温度达到-13oC，油炸进入室外，压力是多少？13、喷雾器内有10L的水，上部latm的空气密封为2L。关闭喷雾阀，用气泵喷射1atm的空气3L(设置外部环境温度，使其被认为是理想气体)。(1)当水面上的气体温度等于外部低度时，求出气体压力，从mblum的角度说明气体压力变化的原因。(2)打开喷雾阀门，封闭的气体可以看作等温膨胀，在此过程中气体是吸热还是发热？简要说明原因。14、太阳空气收集器、楼板和侧面为隔热层，顶部表面为透明玻璃，收集器容积，启动时内部闭合气体的压力为。太阳曝光后，气体温度从上升到了。(1)此时求气体的压力。(2)保持固定，慢慢取出部分气体，使气体的压力返回。(。寻找集热器剩馀气体质量与原始总质量的比率。判断吸入中剩余的气体是吸热还是散热，简述其原因。15、如图所示，一端开放，内壁垂直放置光滑的玻璃管，以h0=38cm厘米长的水银关闭L1=20cm厘米长的空气。从水银柱到管的距离为L2=4 cm，大气压始终为P0=76cmhg，启动时废气温度为t1=27，0 为273k。执行以下操作：(1)废气的温度慢慢上升到水银，开始从喷嘴流出，此时废气的温度是；(2)保持封闭气体的初始温度27 ，在垂直平面内从图标位置慢慢旋转到玻璃管水平在此过程中，找到喷嘴流出的水银柱的长度。(旋转过程中不发生泄漏)16.顶部开口，底部封闭的细长玻璃管，底部，长L1=66cm厘米汞柱，中间密封的长L2=6.6cm厘米空气柱，顶部L3=44cm厘米汞柱，此时水银与喷嘴完全匹配。已知大气压力为Po=76cmHg。要使玻璃管绕其下端在垂直平面上缓慢旋转一周，请在开口返回其下方和原始位置时找到管状体的空气柱长度。密封气体可以看作理想气体，旋转过程中没有发生泄漏。17、水下气泡内的空气压力大于气泡表面外的水压力。两个压力差和气泡半径之间的关系如下：现在水中一个半径的气泡慢慢上升。已知的大气压力、水的密度、重力加速度大小。(I)在水中寻找气泡内部和外部的压力差；(ii)忽略水温随水深的变化，估算气泡上升到接近水时空气半径和原始半径的比例。18.有空的薄金属管，高h1=10厘米。一个学生把嘴向下压，在水银表面上慢慢地按入水银，如图所示。大气和汞温度恒定，气缸内部的空气不泄漏，大气压力p.=75 cmHg，无论气体分子之间的相互作用。当金属圆柱被压在汞表面下h2=0.7 m时，寻找金属圆柱内部空气柱的高度h。双活塞问题19.如图所示，两端洞口的圆柱体水平固定。a，b是圆柱内无摩擦滑动的两个活塞，其面积分别为S1=20 cm2和S2=10 cm2。用细杆连接，b用水平线包裹光滑的滑轮，与质量M=2公斤的重物c连接，静止时汽缸的气体温度T1=600 K，汽缸两部分的气体热长度为l，大气压P0=1105 Pa，g=10 m/s2，气缸内的气体被认为是理想气体。(1)活塞固定时，求出气缸内气体的压力。(2)降低气体中气体的温度，当活塞a慢慢向右移动时，求出气缸内气体的温度。20.如图所示，内壁光滑、截面不相等的圆柱垂直放置，圆柱上、下部分的横截面积分别为2S和s。圆柱中的a，b两个活塞封闭了恒定质量的理想气体，两个活塞用较长的细光杆连接，两个活塞的热性能良好，可以在圆柱内无摩擦地移动。活塞a的质量为2m，活塞b的质量为m。外部大气压力为P0，温度为T0时，两个活塞固定不变，如图所示。(1)此时，求出气缸内气体的压力。(2)如果b使用垂直向下拉动的力，使a，b从图标位置开始慢慢向下移动二分之一，并使其处于静止状态，请求出气缸内气体的压力和拉力f的大小。在整个过程中，气体温度保持不变。21.例如，固定垂直圆柱是一个大的小同轴圆柱，每个圆柱有一个活塞，m1=2.50kg，s1=80.0cm2的横截面产品，m2=1.50kg的小活塞质量，s2=40.0cm2的横截面积；两个活塞的L=40.0cm2，气缸外部大气压力为p=1.00105Pa，温度为t=303k。早期的大型活塞远离大型气缸底部，两个活塞之间的密封气体温度为T1=495K，气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢向下移动，两个活塞和气缸壁之间的摩擦被忽略。重力加速度g为10m/s2。采取。(I)大活塞接触大缸底部前瞬间缸内密封气体的温度；(ii)汽缸内密封气体和汽缸外大气达到热平衡时，汽缸内密封气体的压力。22、北部某处冬季室外温度很低，吹来的肥皂泡很快就会冻结。肥皂泡内的气体温度，压力，肥皂泡冻结后气泡内的气体温度降低。在此过程中，泡沫中的气体被认为是理想气体，无论体积和质量变化，大气压力是。冷冻后肥皂膜内外的气体压力差吗？加入水银23，如图所示，u型右管内径是左管内径的两倍，其中汞在左管中长度为26厘米，温度为280K的空气柱密封，左右两管中汞表面高度差为36厘米，大气压力为76cmHg。现在右管慢慢补充水银，保持左管内气体的温度不变。左管空气柱长度为20厘米时，左管内气体的压力是多少？目的达到后，停止补充水银，将气体加速到左边管，使管内气体柱的长度恢复到26厘米，求出这种气体的温度24、如图所示，均匀厚度u形管垂直放置，a侧闭合，b侧与大气连接，底部开口处开关k关闭，a侧空气柱长度l=10.0cm，b侧水银面高于a侧的h=3.0cm，开关k打开，u形管释放水银的一部分，两侧高度差h1=10.0cm，开关k关闭，大气压力P0=(1)汞释放后a侧空气柱的长度查找(2)然后，向b侧注入水银，使a和b两侧的水银达到相同的高度，得到可以向其中注入水银的长度双空气室问题25，顶部洞口，底部闭合的细长玻璃管垂直放置，如图所示。玻璃管的底部有长度L1=25.0cm厘米的空气柱，中间有长度L2=25.0cm厘米的水银柱，上方空气柱的长度L3=40.0cm厘米。已知大气压力为P0=75.0 cmhg。活塞(未展示在插图中)现在从玻璃管开口慢慢向下推，管底端空气柱的长度变更为L1=20.0cm。推下活塞的过程中，假定没有泄漏，推下活塞的距离。26、如图a所示，在水平布置的均匀玻璃管内，h=25cm厘米长的水银柱L0=20厘米，温度t0=27c的理想气体闭合，大气压P0=75cmHg。以90o角度慢慢旋转玻璃管，使开口朝上，将肺部浸入热水(图b)稳定后，测量玻璃管内密封气体柱的长度L1=17.5cm厘米。(1)此时管内封闭气体的温度t1是多少？(2)用薄插头密封喷嘴，水银上方封闭气体柱的长度为。如果保持水银顶部封闭气体的温度不变，加热水银下面的气体，那么上面的气柱长度减少的时候下面气体的温度是多少呢？27、如图a所示，内径均匀，两端开口的u形管垂直放置，管道中装载了水银。稳定后，两管中的水银与喷嘴相距L=10cm厘米。现在密封右侧喷嘴，然后从左侧喷嘴慢慢向下推动活塞，直到左右两侧水银的高度为h=6厘米，如图b所示。已知大气压力P0=75.8cmHg .寻找活塞在左侧细管中垂直向下移动的距离。管子的气体温度保持不变。28、u形玻璃管垂直放置，左端闭合，左端闭合，左端上部有光滑的轻型活塞。开始时，管的汞柱或空气柱的长度相同，如图所示。用力慢慢滑动活塞，直到管子的两侧与阿马里洛的高度相同。此时，求右侧管中气体的压力和活塞向下移动的距离。众所周知，玻璃管的横截面都是相同的。活塞向下移动时没有发生气体泄漏。大气压P0=75.0 cmhg。环境温度保持不变。29、如图所示，有些液体装在密度大的圆筒里；粗均匀的小平面向上漂浮在液体上，平衡时小瓶子露出液体水平的部分和进入小瓶子的液体柱