高中物理封闭气体压强计算题

(9分)如图6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．

一定质量的气体从外界吸收了4.2×10⁵J的热量，同时气体对外做了6×10⁵J的功，问：
⑴物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？
⑵分子势能是增加还是减少？
⑶分子的平均动能是增加还是减少？

有人设计了一种测温装置，其结构如图11－2－12所示．玻璃泡A内封有一定量气体，与管A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出．设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计．

(1)B管刻度线是在1标准大气压下制作的(1标准大气压相当于76
cm水银柱的压强)．已知当温度t＝27℃时的刻度线在x＝16 cm处，
问t＝0℃的刻度线在x为多少厘米处？
(2)若大气压已变为相当于75 cm水银柱的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数
仍为27℃，问此时实际温度为多少？

如图所示，一定质量的理想气体用不导热的活塞封闭在内壁光滑的绝热气缸内，气缸竖直放置，缸内安装一电热丝，活塞质量m，横截面积S，外界大气压强p₀，重力加速度g．开始时活塞处于静止状态，将电热丝通电给气体缓慢加热，测得电热丝两端电压为U，通过的电流为I．经过时间t，活塞缓慢向上移动距离L₀．
求：①气体对外所做的功；
②气体内能的增量．     

某同学在夏天游玩时，看到有一些小昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去而不会沉入水中，尤其是湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景，觉得很美，于是画了一幅鱼儿戏水的图画如图11－2－10所示．但旁边的同学考虑到上层水温较高和压强较小的情况，认为他的画有不符合物理规律之处，请根据你所掌握的物理知识指出正确的画法(用简单的文字表述，不要画图)，并指出这样画的物理依据．
(1)正确的画法应为：__________________________.
(2)物理学依据：____________________________.
(3)试分析小昆虫在水面上不会沉入水中的原因________________________________．

如图11－2－13所示，一圆柱形容器竖直放置，通过活塞封闭着摄氏温度为t的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h.现通过电热丝给气体加热一段时间，结果活塞缓慢上升了h，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p₀，重力加速度为g，不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦，求：

(1)气体的压强；
(2)这段时间内气体的内能增加了多少？
(3)这段时间内气体的温度升高了多少？

—定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，其p-T图和V-T图如下。

①求温度为600K时气体的压强；
②请在p-T图线上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整。

如图11－2－11所示，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B 两端开口．管内有一段水银柱，右管内气柱长为39 cm，中管内水银面与管口A之间气柱长为40 cm.先将B端封闭，再将左管竖直插入水银槽，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高   2 cm.求：

(1)稳定后右管内的气体压强p；
(2)左管A端插入水银槽的深度h.(大气压强p₀＝76 cmHg)

如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，活塞的横截面积为S 。开始时气体的温度为T₀，活塞与容器底的距离为h₀，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，已知大气压P₀恒定不变。求：①再次平衡时气体的温度是多少？②在此过程中密闭气体的内能增加了多少？

一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化．已知V_A＝0.3 m³，T_A＝T_C＝300 K，T_B＝400 K.
(1)求气体在状态B时的体积．
(2)说明B→C过程压强变化的微观原因．
(3)设A→B过程气体吸收热量为Q₁，B→C过程气体放出热量为Q₂，比较Q₁、Q₂的大小并说明原因．

内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×10⁵ Pa、体积为2.0×10^{－3 m3}的理想气体．现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127℃.(大气压强为1.0×10⁵ Pa)

(1)求汽缸内气体的最终体积；
(2)在图11－2－9所示的p－V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化．

上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为0.2ｍ^２的轻活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体Ａ封闭在气缸内．温度为300Ｋ时，活塞离气缸底部的高度为0.6ｍ；当在活塞加一质量为M的物体，再将气体加热到363Ｋ时，活塞上升了0.05ｍ此时气体的压强为1.1×10⁵pa，不计摩擦力及固体体积的变化，求物体Ａ的体积和M的大小．设大气压强为10⁵pa.

内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×10⁵Pa、体积为2.0×10^－3m3的理想气体．现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为273℃．求气缸内气体的最终体积?

如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，
已知AB=h，大气压强为p₀，重力加速度为g

①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；
②设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定)

一定质量的气体从外界吸收2.6×10⁵J的热量，内能增加4.2×10⁵J，是气体对外做功还是外界对气体做功？做多少焦耳的功？若气体所吸收热量2.6×10⁵J不变，但内能只增加1.6×10⁵J，情况又如何？