《人教版（2019）高中物理选择性必修第三册同步练习》第四节专题2：理想气体状态方程计算

3.0 envi 2025-02-17 16 4 330.63KB 5 页 3知币

一．理想气体的状态方程计算

1．如图，长的粗细均匀细管开口向上竖直放置，管内有一段高为的水银柱，水银柱

下密封了一定质量的理想气体，当环境温度为时，水银柱上端到管口的距离为。

已知大气压强，管内气体温度与环境温度相同。

（ⅰ）当环境温度变为，求稳定后水银柱下端到管底的距离；

（ⅱ）保持环境温度不变，让细管在竖直面内绕管底缓慢转动，直到细管水平。试通过计算判断

管口是否有水银溢出。

2．如图所示，横截面积分别为、的活塞和活塞用竖直轻细杆连接，并将一定质量的理想

气体封闭在竖直固定的汽缸内。活塞下方悬挂一质量为的物块，系统在图示位置处于静止状态

此时上方气柱长度为，下方气柱长度为。已知外界大气压强恒为，封闭气体的热力学温度

。重力加速度大小为，不计两活塞的质量与厚度，不计一切摩擦。

（1）求封闭气体的压强；

（2）现对封闭气体缓慢加热，直至活塞上升的高度为，求此时封闭气体的热力学温度。

3．如图所示，一端封闭、一端开口的玻璃管长度为，用长为的水银柱封闭一段理

想气体，当玻璃管的开口竖直向下稳定时，气体的长度为。已知大气压强为，

封闭气体的温度为，求：（以下计算中相关数据及结果均取整数）

①若气体的温度恒为，将玻璃管缓慢地转过，则稳定时气体的长度为多少？

②保持开口向上，使气体的温度逐渐升高，当温度为多少摄氏度时，水银柱刚好与玻璃管口平齐？

4．如图所示，高为、截面积分别为、的两个上部开口的柱形容器、，

底部通过体积可以忽略不计的细管连通，、两个气缸内分别有两个不计厚度的活塞，质量分别

为、。气缸内壁粗糙，活塞与气缸间的最大静摩擦力为（最大静

摩擦力等于滑动摩擦力）；气缸内壁光滑，且离底部高处有一活塞销。当气缸内充

有某种理想气体时，、中的活塞距底部均为，此时气体温度为，外界大气压为

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