理想气体状态方程专题练习.docx
理想气体状态方程一、压强的计算（一）气缸压强的计算1、如图所示，活塞的质量为“，缸套的质量为M,通过弹簧吊在天花板上，气缸内封住一定质量的空气，缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为S,大气压强为外,则（）A.汽缸内空气的压强等于。-拶B.汽缸内空气的压强等于P。+等C.内外空气对缸套的作用力为（M+M）gD.内外空气对活塞的作用力为Mg2、如图，气缸质量为内部横截面积为S,活塞的质量为7,不计活塞与气缸之间的摩擦。在温度不变的情况下，气缸内封闭有一定质量的理想气体，进行甲乙两次操作，整个过程中不漏气。甲图的汽缸静止在水平面上，测得气体的高度为九乙图的活塞和汽缸竖直静止悬挂在天花板下，求乙图气体的高度"（已知大气压强为P。，重力加速度为g）。如图（b）所示，¢（g=10ms2o求:(a)(b)3、如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为5=2x10-3«?、质量为m=4kg、厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K,大气压强PO=1OXI05pa。现将气缸竖直放置,（1）活塞与气缸固定连接卡环之间的距离；（2）加热到630K时封闭气体的压强。4、如图所示，一直立气缸由两个横截面积不同的长度足够长的圆筒连接而成，活塞A、B间封闭有一定质量的理想气体，A的上方和B的下方分别与大气相通.两活塞用长为1=30cm的不可伸长的质量可忽略不计的细线相连，可在缸内无摩擦地上下滑动.当缸内封闭气体的温度为T=450K时，活塞A、B的平衡位置如图所示.已知活塞JjnA、B的质量均为7=1.Okg,横截面积分别为SA=40Cm2、SB=20cm2,大气压强为po=1.O1（）5pa,重力加速度为g=10ms2.求：-15cm（1）活塞A、B在图示位置时，求缸内封闭气体的压强；J1B（2）现使缸内封闭气体温度缓慢降到180K,求此时气体的体积和压强。（二）液柱压强的计算5、竖直平面内有一粗细均匀的玻璃管，管内有两段水银柱封闭两段空气柱。J,各段水银柱高度如图所示,大气压强为Po=76cmHg,%=12cm,=16cm,¼=5cm,下列说法正确的是（）A.空气柱力的压强为外=60CmHgB.空气柱的压强为外=80CmHgC.空气柱。的压强为0,=75cmHgD.空气柱的压强为P”=85cmHg6、如图所示，长50Cm的玻璃管开口向上竖直放置，用15Cm长的水银柱封闭了一段20Cm长的空气柱，外界大气压强相当于75Cm水银柱产生的压强。现让玻璃管自由下落。不计空气阻力，求稳定时气柱的长。（可以认为气柱温度没有变化）20cm8 .如图所示，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为丁时，被封闭的气柱长1=22cm,两边水银柱高度差=16cm,已知大气压强Po=76cmHg。（1）求此时被封闭的气柱的压强p；（2）现向开口端缓慢注入水银，设气体温度保持不变，再次稳定后封闭气柱长度变为20cm,求此时两边水银柱的高度差;9 .如图所示,左端封闭右端开口、内径相同的U形细玻璃管竖直放置,左管中封闭有长=20cm的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长，已知大气压强"=75CmHg,初始时封闭气体的热力学温度r=300K.现将下端阀门S打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S,左管水银面下降的高度M=5cm。1=20Cm(1)求右管水银面下降的高度AH;1i(2)关闭阀门S后，若缓慢改变左管内封闭气体的温度，使左管的水银面回到最初高度，求此时左管内气体的热力学温度乃；(3)关闭阀门S后，若将右端封闭，保持右管内封闭气体的温度不变的同时，对左管缓慢加热，使左管和右管的水银面再次相平，求此时左管内气体的热力学温度T3o二、理想气体状态方程在变质量问题中的应用10、某氧气瓶的体积为0.032加，其中氧气的压强为1.3x107Pa,氧气厂规定压强降到1()6Pa时就要重新充气，假设某实验室每天用IxIO'Pa的氧气0.2/,问在温度不变的情况下，一瓶氧气能用多少天？11、(2023年广东省高考物理第16题)为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为艮0.9m1,内装有05池的药液，瓶内气体压强为1.()IO,Pa,护士把注射器内横截面积为0.3Cm2、长度为0.40%、压强为1.()1()5a的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体，求此时药瓶内气体的压强。12、(2023年河北高考物理)某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为27,压强为3.0x103反。(I)当夹层中空气的温度升至37°C,求此时夹层中空气的压强；(II)当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值。设环境温度为27°。，大气压强为1oX1O5Pa。三、气体变质量问题的两种特例13、如图所示变是简单的压缩机，当活塞向上提升时，A阀门闭合，8阀门打开；反之，已知贮气筒的容积为V,同内气体的压强为p,压缩机的容积为匕，每一次压缩的气体的压强为Po,不考虑温度的变化，求压此以后贮气筒内的压强。14、如图3所示是一个抽气机的简单示意图，当活塞向上提升时，A阀门打开，3阀门关闭,当活塞向下压缩时，A阀门关闭，3阀门打开，气体被压出抽气机，完成一次抽气。已知贮气筒的容积为V,同内气体的压强为p,抽气机的容积为匕，不考虑温度的变化，求抽此以后贮气筒内的压强。满型贮气筒
