新建 气体压强计算专题

玛丽莲梦兔
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2020年08月16日 19:15
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气体压强的计算
(一)气体压强的理解:
1.关于摄氏温度和热力学温度的换算中,下列错误的是:
A.10℃等于283K
B.升高10℃就是升高283K
C.-10℃等于263K
D.降低到-10℃就是降低到263K
2.关于密闭容器中气体的压强:
A.是由气体受到重力所产生的
B.是由气体分子间的相互作用力(吸引和排斥)产生的
C.是大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的
D.当容器自由下落时将减小为零
4.关于大气压强,下列判断正确的是:]
A.是由地球对大气的吸引所产生的
B.方向总是竖直向下的
C.在一定高度内随海拔高度增加而有规律地减小
D.完全是由大气的温度所决定
5.当大气压为76cmHg时,做托里拆利实验,托里拆利 管内高出槽内水银面74cm,其原
因是:
A.托里拆利管的管径太大
B.托里拆利管不是直立的
C.托里拆利管上端有空气
D.由于水银槽内的水银太少
(二)、气体压强计算问题归类例析

(1)、液体封闭的静止容器中气体的压强
1. 知识要点
(1)液体在距液面深度为h处产生的压强: 。
(2)连通器原理:在连通器中,同种液体的同一水平面上的压强 ;
2. 典型例题
例1、 如图所示,分别求出三种情况下气体的压强 (设大气压强为P
0
)。


甲: 乙: 丙:
例2:计算图2中各种情况下,被封闭气体的压强。(标准大气压强p0=76cmHg,图中液体为水银
例3、如图4所示,在一端封闭的U形管内,三段水
银柱将空气柱A、B、C封在管 中,在竖直放置时,
AB两气柱的下表面在同一水平面上,另两端的水银柱
长度分别是h1和h 2,外界大气的压强为p0,则A、
B、C三段气体的压强分别是多少?

例4、 如图2所示,粗细均匀的竖直倒置的U型管右
端封闭,左端开口插入水银槽中,封闭着两段空气柱
1和2。已知h1=15cm,h2=12cm,外界大气压强
p0=76cmHg,求空气柱1和2 的压强。








例5、 有一段12cm长汞柱,在均匀玻璃管中封住了一定质量的气体。如 图所示。若管中
向上将玻璃管放置在一个倾角为30°的光滑斜面上。在下滑过程中被封闭气体的压强( 设大
气压强为P0=76cmHg)为( )
A. 76cmHg B. 82cmHg
C. 88cmHg D. 70cmHg

(2)、活塞封闭的静止容器中气体的压强
1. 解题的基本思路
(1)对活塞(或气缸)进行受力分析,画出受力示意图;
(2)列出活塞(或气缸)的平衡方程,求出未知量。
注意:不要忘记气缸底部和活塞外面的大气压。
2. 典例例题
例6:三个长方体容器 中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。如图3所示,M为重物质量,
F是外力,p0为大气压,S为活塞 面积,G为活塞重,则压强各为:

例7、如图所示,活塞质量为m,缸套质量为M,通过弹簧 吊在天花板上,气缸内封住
了一定质量的空气,而活塞与缸套间无摩擦,活塞面积为S,则下列说法正确 的是( )
(P0为大气压强)
 A、内外空气对缸套的总作用力方向向上,大小为Mg
 B、内外空气对缸套的总作用力方向向下,大小为mg
 C、气缸内空气压强为P0-MgS
 D、气缸内空气压强为P0+mgS


例8、 如图7,气缸由两个 横截面不同的圆筒连接而成。活塞A、B被轻刚性细杆连接在一
起,可无摩擦移动。A、B的质量分别为 mA=12kg,mB=8.0kg,横截面积分别为SA=4.0×
10-2m2,SB=2.0× 10-2m2。一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间。活塞外侧大气压
强P0=1.0×105Pa 。

(1)气缸水平放置达到如图7所示的平衡状态,求气体的压强。

(2)现将气缸竖直放置,达到平衡后如图8所示。求此时气体的压强。取重力加速度
g=10ms 2。



例9、如图4所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置。 金属圆板A的上表面是水
平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M,不计圆 板与容器壁
之间的摩擦,若大气压强为P0,则被封闭在容器内的气体的压强P等于( )
A. P0 + B. +
C. P0 + D. P0 +
(三)玻意耳定律及其应用

例10.、 如图所示,气缸放置在 水平平台上,活塞质量为10kg,横截面积50cm
2
,厚度1cm,
气缸全长21 cm,气缸质量20kg,大气压强为1×10
5
Pa,当温度为7℃时,活塞封闭的气柱长10cm,若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取
10m s
2
求:
(1)气柱多长?
(2)当温度多高时,活塞刚好接触平台?

例11、一定质量的理想气体被活塞封 闭在可导热的气缸内,活塞相对于底部的高度为
h
,可
沿气缸无摩擦地滑动。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。外界天气的压强和温度始终
保持不变,求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高 度。





11、某地区空气污染较严重,一位同 学受桶装纯净水的启发,提出用桶装的净化压缩空气供
气.设一个人1min内呼吸16次,每次需吸入 1atm的净化空气500mL,而每个桶能装10atm
的净化空气20L,假定这些空气可以被全部 吸完.


(1)设温度保持不变,试估算一个人每天需吸多少桶净化空气;
(2)请对这位同学的提议做出评价.


12、喷雾器内有10 L水, 上部封闭有1atm的空气2L。关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器
内再充入1atm的空气3L(设外 界环境温度一定,空气可看作理想气体)。
(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时,求气体的压强。





14、某个容器的容积是10L,所装气体的压强是20×10Pa。如果温度保 持不变,把容器
5
的开关打开以后,容器里剩下的气体是原来的百分之几?(设大气压是1.0 ×10Pa)


5

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