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- 2021-06-01 发布
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气体实验定律(2)·典型例题解析
【例1】如图13-32所示,把装有气体的上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽内,管内水银面与槽内水银面的高度差为h,当玻璃管缓慢竖直向下插入一些,问h怎样变化?气体体积怎样变化?
解析:假设h不变,则根据题意,玻璃管向下插入水银槽的过程中,管内气体的体积减小.从玻意耳定律可知压强增大,这样h不变是不可能的.即h变小.假设被封气体的体积不变,在管子下插过程中,由玻意耳定律知,气体的压强不变.而事实上,h变小,气体的压强变大,显然假设也是不可能的.所以在玻璃管下插的过程中,气体的体积变小,h也变小.
点拨:假设法的使用关键是在假设某个量按一定规律变化的基础上,推出的结论是否与事实相符.若相符,假设成立.若不相符,假设则不成立.此题也可用极限分析法:设想把管压下较深,则很直观判定V减小,p增大.
【例2】在静止时,试管内一段水银封闭一段空气,如图13-33所示,若试管口向下自由下落,水银柱相对于管将:
[ ]
A.上升
B.下降
C.不动
D.空气被排出管外
解析:当试管自由下落时,水银柱处于完全失重状态,则被封气体的压强等于大气压,即被封气体的压强变大,其体积变小,故水银柱相对于管将向上移.
点拨:对解决气体动力学方面的问题,常常结合牛顿定律分析.
【例3】抽气筒的最大容积为被抽气容器的十分之一.设被抽气容器内原有压强为p的气体,则抽气n次后,容器中气体的压强为多少?(设温度不变)
点拨:由于每抽一次气,容器内的气体质量就要减少一次,可利用玻意耳定律推导出抽气n次后气体压强的通式.
【例4】容积为50升的钢瓶充满气后压强为1.0×107Pa,现在要把氧气分装到容积为10升的小瓶中去,原来小瓶是空的,装至压强为5.0×105Pa
为止,假设分装过程中没有漏气,温度不变,那么最多能分装多瓶?
点拨:以钢瓶内充满气后的气体为研究对象,求出在压强为5.0×105Pa时的气体体积,这样就容易求出最多可分装多少瓶了.
参考答案
跟踪反馈
1.一根玻璃管倒插入水银槽内封住一定质量的气体,管内水银面低于管外,在温度不变时,将玻璃管稍上提一些,下列说法正确的是:
[ ]
A.玻璃管内气体体积增大
B.玻璃管内气体体积减小
C.管内外水银面高度差减小
D.管内外水银面高度差增大
2.如图13-34所示,粗细均匀竖直放置的玻璃管中,p为一小活塞,有一段水银柱将封闭在玻璃管中的空气分成上、下两部分,活塞和水银柱都静止不动,现在用力向下压活塞,使水银柱向下缓慢移动一段距离为h,其中温度不变,则活塞向下移动的距离L与h比较:
[ ]
A.L>h
B.L=h
C.L<h
D.无法比较
3.如图13-35所示,是玻意耳定律的实验装置图,A、B两管横截面积相同,关闭阀门a,两管水银面一样高,左、右两管的水银面分别在管壁的A点和B点位置,并标上记号,则:
[ ]
A.右管上提过程中,右管水银面高于管壁B点位置
B.右管上提过程中,右管水银面低于管壁B点位置
C.右管下移过程中,右管水银面高于管壁B点位置
D.右管下移过程中,左管水银面低于管壁A点位置
4.如图13-36所示的装置中,A、B和C为三支内径相等的玻璃管,它们都处于竖直位置,A、B两管的上端等高,管内装有水,A管上端封闭,内有气体,B管上端开口与大气相通,C管中水的下方有活塞顶住,A、B、C三管由内径很小的细管连接在一起,开始时,A、B两管中气柱的长度均为L=2.4m,C管中水柱的长度L0=3.2m,整个装置处于平衡状态.现将活塞缓慢向上顶,直到C管中的水全部被顶到上面的管中,求此时A管中的气柱的长度L1′,已知大气压强p0=1.0×105Pa.
参考答案
1.AC 2.C 3.CC 4.L1′=2.0m