第二章气体定律与人类生活 知识点题库

世界上第一盏用海浪发电的航标灯，其气室（器壁是导热的）结构示意如图．利用海浪上下起伏的力量，空气从A吸进来，在B中压缩后再推入工作室C，推动涡轮机带动发电机发电．当海水下降时，阀门K₁关闭，K₂打开．当海水上升时，K₂关闭，海水推动活塞等温压缩空气（可视为理想气体），空气压强达到6×10⁵Pa时，阀门K₁才打开．K₁打开后，活塞继续推动B中的空气，直到气体全部被推入工作室C为止，同时工作室C的空气推动涡轮机工作．根据上述信息判断下列说法正确（  ）

A，B是体积相同的气缸，B内有一导热的、可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞C，D为不导热的阀门．起初，阀门关闭，A内装有压强p₁=2.0×10⁵pa温度T₁=300K的氮气．B内装有压强p₂=1.0×10⁵Pa，温度T₂=600K的氧气．打开阀门D，活塞C向右移动，最后达到平衡，以V₁和V₂分别表示平衡后氮气和氧气的体积，则V₁：V₂等于多少？（假定氧气和氮气均为理想气体，并与外界无热交换，连接气缸的管道体积可忽略）

如图所示，在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体，管内外气体的温度均为33℃，大气压强p₀=76cmHg．

①若缓慢对玻璃管加热，当水银柱上表面与管口刚好相平时，求管中气体的温度；

②若保持管内温度始终为33℃，现将水银缓慢注入管中，直到水银柱上表面与管口相平，求此时管中气体的压强．

如图所示，上细下粗的玻璃圆管，上端开口且足够长，下端封闭，细管部分的横载面积S₁=1cm²，粗管部分的横截面积S₂=2cm².用适量的水银在管内密封一定质量的理想气体，初始状态封闭气体的温度为 =57℃，封闭气柱的长度L=22cm，细管和粗管中水银柱的高度均为 =2cm.大气压强恒为Po=76cmHg. (绝对零度取-273℃)

①求t=57℃时管内气体压强(单位用cmHg表示).

②对封闭气体缓慢加热，当租管中的水银刚好全部压入细管时管内气体压强(单位用cmHg表示).

③当粗管中的水银刚好全部压入细管时，气体的温度开高到 为多少。

如图在水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接．气缸内两活塞之间保持真空，活塞与气缸之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A、B的初始温度相同．略抬高气缸左端使之倾斜，再使A、B升高相同温度，气体最终达到稳定状态．若始末状态A、B的压强变化量△p_A ， △p_B均大于零，对活塞压力变化量△F_A ， △F_B ， 则（   ）

如图所示，下端装有阀门的U形玻璃管，粗细均匀，竖直放置，右侧开口，左侧封闭，管中一段足够长的水银柱使得左管中封闭有一段长为20cm的空气柱，左、右两管中的水银柱液面高度差为10cm，已知大气压强为p₀=75 cmHg，管内气体温度为t=27°，阀门s关闭。

如图所示，空的饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处密封，吸管内注入一小段油柱(长度可以忽略)，制成简易气温计，已知饮料罐的容积为V，吸管内部横截面积为S，接口外吸管长度为L₀。当温度为T₁时，油柱与接口相距L₁ ， 不计大气压的变化。

①简要说明吸管上标示的气温刻度是否均匀；

②求气温计能测量的最高温度T。

           

在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学最后得到如图所示的V－1/p图线。

下列说法正确的是（    ）

如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下．质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S＝2×10^－3 m² ， 与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离h＝24 cm，活塞距汽缸口10 cm．汽缸所处环境的温度为300 K，大气压强p₀＝1.0×10⁵ Pa，取g＝10 m/s² ． 现将质量为m＝4 kg的物块挂在活塞中央位置上．

某同学利用铝制易拉罐做了一个简易温度计．如图所示，将一根透明吸管插入空的易拉罐中，接口处用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略），不计大气压强的变化，已知铝罐的容积是267cm³ ， 吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2cm² ， 吸管的有效长度为30cm，当温度为27℃时，油柱在吸管的有效长度正中间．

①在吸管上标刻温度值，试证明该刻度是均匀的；

②计算出这个温度计的测量范围．

农药喷雾器的原理如图所示，储液筒与打气筒用软细管相连，先在桶内装上药液，再拧紧桶盖并关闭阀门K，用打气筒给储液筒充气增大储液筒内的气压，然后再打开阀门，储液筒的液体就从喷雾头喷出，已知储液筒容器为10L（不计储液筒两端连接管体积），打气筒每打一次气能向储液筒内压入空气200mL，现在储液筒内装入8L的药液后关紧桶盖和喷雾头开关，再用打气筒给储液筒大气．（设周围大气压恒为1个标准大气压，打气过程中储液筒内气体温度与外界温度相同且保持不变），求：

①要使贮液筒内药液上方的气体压强达到3atm，打气筒活塞需要循环工作的次数；

②打开喷雾头开关K直至储液筒的内外气压相同，储液筒内剩余药液的体积．

如图所示，用U形管和细管连接的玻璃烧瓶A和橡胶气囊B内都充有理想气体，A浸泡在温度为27 ℃的水槽中，U形管右侧水银柱比左侧高h=40cm。现挤压气囊B，使其体积变为原来的 ，此时U形管两侧的水银柱等高。已知挤压过程中气囊B温度保持不变，U形管和细管的体积远小于A、B的容积，变化过程中烧瓶A中气体体积可认为不变。(大气压强相当于75cm高水银柱产生的压强，即100kPa)。

如图所示，密封的U形管中装有水银，左、右两端都封有空气，两水银面的高度差为h把U形管竖直浸没在热水中，高度差将（   ）

如图所示，在长为L＝61 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直细玻璃管内，用4 cm高的水银柱封闭着38cm长的理想气体，管内外气体的温度均为27℃，大气压强p₀＝76cmHg。求：若保持管内温度始终为27℃，现将玻璃管缓慢放至水平时，求管中气体的长度。

一高压气体钢瓶，容积为V₀ ， 用绝热材料制成，开始时封闭的气体压强为P₀ ， 温度为T₀＝300 K，内部气体经加热后温度升至T₁＝350 K，求：

①温度升至T₁时气体的压强；

②若气体温度保持T₁＝350 K不变，缓慢地放出一部分气体，使气体压强再回到P₀ ， 此时钢瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值为多少？

如图，一粗细均匀、底部装有阀门的U型管竖直放置，其左端开口、右端封闭、截面积为4cm^2.现关闭阀门将一定量的水银注入管中，使左管液面比右管液面高5cm，右端封闭了长为15cm的空气柱。已知大气压强为75cmHg，右管封闭气体的压强为cmHg；若打开阀门使一部分水银流出，再关闭阀门，重新平衡时左管的水银面不低于右管，那么流出的水银最多为cm^3。

如图所示，医用氧气瓶内装有一定质量的氧气，可视为理想气体。已知开始时，氧气压强为 ， 温度为57℃，经过一段时间，使用掉0.34kg氧气后，氧气瓶内氧气压强降为 ， 温度降为27℃，已知热力学温度与摄氏温度的关系为：T=t+273K，求氧气瓶中最初装有多少千克氧气？

如图，一定质量的理想气体用活塞封闭在固定的圆柱型气缸内，不计活塞与缸壁间的摩擦。现缓慢降低气体的温度使其从状态a出发，经等压过程到达状态b，即刻锁定活塞，再缓慢加热气体使其从状态b经等容过程到达状态c。已知气体在状态a的体积为4V、压强为、温度为 ， 在状态b的体积为V，在状态c的压强为。求：