气体压强的计算专题
专题封闭气体压强计算
专题:封闭气体压强计算(一)、液体封闭的静止容器中气体的压强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=76cmHg=1、013×105pa)。
甲: 乙: 丙:2、计算图中各种情况下,被封闭气体的压强。
(标准大气压强p 0=76cmHg,图中液体为水银)3、 如图所示,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与2。
已知h 1=15cm,h 2=12cm,外界大气压强p 0=76cmHg,求空气柱1与2的压强。
4、如图所示,图(a )为水银压强计,其U 形管内液面高度差为h ,水银的密度为 ,外界大气压强为0p 。
此时容器内待测气体的压强p 为 。
在图(b )中,水平放置的汽缸上有一质量为1m 、底面积为1S 的活塞,在活塞上方再放置一个质量为2m 、底面积为2S 的圆柱体金属块。
若外界大气压强仍为0p 。
则汽缸内气体的压强'P 为 。
5、如图所示,两端开口、粗细均匀的U 型玻璃管开口向上竖直放置,两段水银柱中2h 将如间封有一定质量的理想气体,其液面高度差如图所示,如果向左管倒入少量水银后,图中的何变化? ( )A.2h 不变 B 、2h 增大C 、2h 减小D 、以上说法都不正确6、如图所示,两端开口的U 形管内有两段水柱AB 、CD 封住一段空气柱BC,已知CD高为1h ,AB 高度差为2h ,大气压强为0p 。
则( )。
(A)封闭气体的压强为10h p + (B)封闭气体的压强为20h p +(C)封闭气体的压强为210h h p ++ (D)封闭气体的压强为2102h h p ++(二)、活塞封闭的静止容器中气体的压强7、三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。
如图所示,M 为重物质量,F 就是外力,p 0为大气压,S 为活塞面积,G 为活塞重,则压强各为:8、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,则下列说法正确的就是( ) (P 0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MgB 、内外空气对缸套的总作用力方向向下,大小为mgC 、气缸内空气压强为P 0-Mg/SD 、气缸内空气压强为P 0+mg/S9、如图所示圆柱形汽缸,汽缸质量为100 kg,活塞质量为10 kg,横截面积为0.1m 2,大气压强为5100.1⨯Pa,求下列情况下缸内气体的压强:(1)汽缸开口向上、竖直放在水平地面上。
气体的压强与分压计算
气体的压强与分压计算气体的压强是描述气体分子对容器壁面施加的压力的物理量,是衡量气体分子运动活跃程度的指标之一。
而气体的分压则是指混合气体中各个组分气体所产生的压力,与总压力成正比。
1. 气体的压强计算气体的压强与气体分子的速度和频率有关,根据理想气体状态方程,可以得出气体的压强计算公式:P = (n * R * T) / V其中,P表示气体的压强,n表示气体的物质量(单位为摩尔),R表示气体的普适气体常数,T表示气体的温度(单位为开尔文),V表示气体所占的体积。
2. 气体的分压计算当混合气体由多种气体组成时,各组分气体所占的压力即为该气体的分压。
根据道尔顿分压定律,可以得出气体的分压计算公式:P1 = (n1 * R * T) / VP2 = (n2 * R * T) / V......Pn = (nn * R * T) / V其中,P1、P2、...、Pn分别表示混合气体中各个组分气体的分压,n1、n2、...、nn分别表示各个组分气体的物质量,R表示气体的普适气体常数,T表示气体的温度,V表示气体所占的体积。
3. 压强和分压的关系混合气体的总压力等于各组分气体的分压之和,即:Ptotal = P1 + P2 + ... + Pn这是由于不同气体分子之间几乎没有相互作用,各组分气体独立地对容器施加压力,不会相互干扰。
4. 应用举例假设有一个容器内分别装有氢气(H2)、氧气(O2)和氮气(N2),氢气的物质量为0.5 mol,氧气的物质量为0.3 mol,氮气的物质量为0.2 mol。
已知容器的体积为10 L,温度为300 K。
根据以上提到的分压计算公式,可以得到各个气体的分压:PH2 = (0.5 mol * R * 300 K) / 10 LPO2 = (0.3 mol * R * 300 K) / 10 LPN2 = (0.2 mol * R * 300 K) / 10 L通过计算可以得到各个气体的分压后,再将它们相加,即可得到混合气体的总压力。
高中热学压强计算
高中热学压强计算
在高中热学中,压强的计算通常涉及到气体压强的计算。
理想气体的压强可以通过以下公式来计算:
PV = nRT
其中:
* P 是气体的压强,
* V 是气体的体积,
* n 是气体的物质的量(或摩尔数),
* R 是理想气体常数,
* T 是气体的热力学温度(以开尔文为单位)。
如果你知道气体的体积、物质的量、和温度,你就可以使用这个公式来计算气体的压强。
请注意,这个公式只适用于理想气体。
在实际情况下,气体的行为可能会偏离理想气体的行为,特别是在高压或低温条件下。
对于液体和固体的压强,通常使用不同的公式。
例如,液体的压强可以通过以下公式来计算:
P = ρgh
其中:
* P 是液体的压强,
* ρ 是液体的密度,
* g 是重力加速度,
* h 是液体的高度(或深度)。
而固体的压强通常通过应力和面积的关系来计算,公式为P = F/A,其中F 是力,A 是受力面积。
请注意,这些公式中的单位需要保持一致。
例如,在P = F/A 中,如果力F 的单位是牛顿(N),面积A 的单位是平方米(m²),则压强的单位将是帕斯卡(Pa)。
高中物理选修3-3气体压强专项练习题(附答案)
选修3—3 气体压强计算专项练习一、计算题1、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的p﹣V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27℃.则:①该气体在状态B和C时的温度分别为多少℃?②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?2、一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,T A=300 K,气体从C→A的过程中做功为100 J,同时吸热250 J,已知气体的内能与温度成正比。
求:(i)气体处于C状态时的温度T C;(i i)气体处于C状态时内能U C.3、如图所示,一个内壁光滑的导热气缸竖直放置,内部封闭一定质量的理想气体,环境温度为27℃,现将一个质量为m=2kg的活塞缓慢放置在气缸口,活塞与气缸紧密接触且不漏气.已知活塞的横截面积为S=4。
0×10﹣4m2,大气压强为P0=1。
0×105Pa,重力加速度g取10m/s2,气缸高为h=0。
3m,忽略活塞及气缸壁的厚度.(i)求活塞静止时气缸内封闭气体的体积.(ii)现在活塞上放置一个2kg的砝码,再让周围环境温度缓慢升高,要使活塞再次回到气缸顶端,则环境温度应升高到多少摄氏度?4、【2017·开封市高三第一次模拟】如图所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,在平台上有另一物块B,A、B的质量均为m=62.5 kg,物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8。
两物块间距为d=10 cm。
开始时活塞距缸底L1=10 cm,缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105Pa,温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热,(g=10 m/s2)求:①物块A开始移动时,汽缸内的温度;②物块B开始移动时,汽缸内的温度。
(中考物理)题型14 压强计算类题型
专题14 压强计算类题型1.压强公式及其变形公式 (1)压强:SFp =(普遍使用) (2)p=ρgh (适用于液体、气体) 2.物理量常用单位及其换算(1)力的国际单位是N, 受力面积国际单位是m 2,压强的国际单位是Pa 。
(2)1 Pa=1N/m 2(3)面积单位换算:1cm 2=10—4m 2 1mm 2=10—6m 2 3.利用压强公式解决计算题时思维方法 A.对压强公式SFp =的理解(1)压力F 的大小不一定等于重力,方向也不一定是竖直向下,压力与物体表面垂直; (2)受力面积S 是指物体相互挤压的面积,与物体表面积不一定相等。
(3)运用压强公式计算时,F 的单位是牛顿(N ),受力面积S 的单位要用平方米(m 2),压强的单位是帕(Pa )。
(4)压强公式P=F/S 既适用与固体,又适用与液体,也适用与气体。
B.利用液体压强公式求解问题时应重点关注的地方:应用的公式是P=ρgh ;h 是指深度,表示从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。
精选习题1.(2017•滨州)质量为100g底面积为20cm2的薄壁容器中盛有500g水,将容器放置在水平地面上,如图所示,容器内水深h为20cm,则水对容器底部的压强为 Pa,容器底部对地面的压强为 Pa(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)【答案】2000;3000。
【解析】(1)水对容器底部的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;(2)容器底部对地面的压力:F=G总=(m水+m容)g=(0.5kg+0.1kg)×10N/kg=6N,容器底部对地面的压强:p′===3000Pa。
2.(2018•莱芜)如图所示,同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比为h A:h B=2:1,底面积之比S A:S B=1:2,它们对地面的压力和压强分别是F A、F B和p A、p B,则F A、F B= ,p A、p B= 。
高二物理气体压强的计算
已知:大气压强P0=1atm,则: 甲、P=__________ 乙、P=__________ 丙、P=__________
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h2,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?
如图示:一圆筒形气缸,静置于地面上,气缸筒的质量为 M ,活塞 (连同手柄)的质量为m,气缸内部横截面积为S大气压为P。平衡时, 气缸容积为V。 试问: 1、分析活塞(连同手柄)受力情况 求出缸内气体对活塞的压力大小 N= 2、求出缸内气体的压强 P= 3、若用手提住活塞手柄缓慢上提,设气缸足够长,不计气缸内 气体重和各处摩擦试分析气缸刚被提离地面时的受力情况。 (1)缸内气体对缸底的压力 N= (2)缸内气体对缸底的压强 P= *(3)若不考虑温度变化缸内气体体积 V= *(4)此时,活塞上升的距离 X= (5)此时,缸内气体对活塞压力 N= (6)此时活塞(连同手柄)的受力情况,作用于手柄拉力 F=
(三)运用牛顿定律计算气体的压强
当封闭气体的所在的系统处于力学 非平衡状态时,欲求封闭气体压强,首 先要选择 恰当的对象(如与气体相关的 液体、活塞等)并对其进行正确的受力 分析(特别注意分析内外的压力)然后 应用牛顿第二定律列方程求解。
例:如图5所示,质量为 m1内壁光滑的横截面积 为S的玻璃管内装有质 量为m2的水银,管外壁 与斜面的动摩擦因素为 斜面倾角θ=30°,当 玻璃管与水银共同沿斜 面下滑时,求被封闭的 气体压强为多少?(设 大气压强为p0)
(二)平衡条件法
求用固体(如活塞等)封闭在 静止容器内的气体压强,应对固体 (如活塞等)进行受力分析。然后 根据平衡条件求解。
微专题(压强)气体压强问题—(疑难解读+解题技巧)2021届九年级物理中考复习(优等生)专题讲义
微专题9-6 气体压强问题知识· 解读1,理解气体压强地三个角度2,常见两种模型=p0S+mg平衡时对气体A有:对气体B有:p B+ρgh所以p B=p0+ρg(h典例· 解读例1,如图所示,内径均匀地U形管中装入水银,两管中水银面与管口地距离均为l=10.0 cm,大气压强p0=75.8 cmHg时,将右侧管口封闭,然后从左侧管口处将一活塞缓慢向下推入管中,直到左右两侧水银面高度差达h=6.0 cm为止.求活塞在管内移动地距离.例2,如图中两个汽缸质量均为M,内部横截面积均为S,两个活塞地质量均为m,左边地汽缸静止在水平面上,右边地活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。
两个汽缸内分别封闭有一定质量地空气A,B,大气压为p0,重力加速度为g,求封闭气体A,B地压强各多大?培优· 训练1,如图所示地甲,乙两个容器,由一细管相通,细管中间有一开关K,先把开关关上,在两容器中装有不同量地水,甲中水面比乙中水面高,然后将甲容器地上口密封,打开开关K 后,下面哪个判断是正确地( )A ,甲中地水能往乙中流,直到乙地水面比甲中地水面高出一些为止B ,甲中地水不能往乙中流,水面高度都不变C ,甲中地水能往乙中流,直到两容器中地水面相平为止D ,甲中地水能往乙中流一些,但甲地水面一定比乙地高A S =p 0S 题图乙中选汽缸为研究对象得=p 0-Mg取左侧气柱为研究对象第1题图第2题图甲乙2,如图所示,竖直地弹簧支持着一倒立气缸内地活塞,使气缸悬空而静止.设活塞与缸壁间无摩擦,可以在缸内自由移动.缸壁导热性良好,缸内气体地温度能与外界大气温度相同.下面结论中正确地是( )A.若外界大气压增大,则弹簧地压缩量将会增大一些B.若外界大气压增大,则气缸地上底面距地面地高度将增大C.若外界气温升高,则气缸地上底面距地面地高度将减小D.若外界气温升高,则气缸地上底面距地面地高度将增大3,若已知大气压强为p0,在图中各装置均处于静止状态,图中液体密度均为ρ,求被封闭气体地压强。
中考物理必考计算精解精练专题03压强专题计算含解析
专题03 压强考点解读的单位是牛顿(N),受力面积S的单位要用平方米(m2),这样得到物体所受压强P的单位是帕(Pa)。
(2)压力F的大小不一定等于重力,方向也不一定是竖直向下。
压力与物体表面垂直;(3)受力面积S是指物体相互挤压的面积,与物体表面积不一定相等,可以等于或小于物体表面积,但绝对不会大于物体的表面积。
(4(5二、对压强公式p=ρgh的理解:(1)应用P=ρgh计算时,单位要统一。
p表示液体的压强,单位是Pa,ρ表示液体的密度,单位是kg/m3,h表示液体的深度,单位是m,g一般取9.8 N/kg。
(2)h是指深度,表示从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。
(3)压强公式P=ρgh既适用液体和气体,又适用形状规则的固体。
(4(5)液体对容器底部的压力一般不等于液体的重力,只有柱形容器(圆柱、正方体、长方体)放到F=求水平面上,液体对容器底部的压力才等于液体的重力(F=G)。
其他情况的压力应用公式PS 解。
重点考向1.(2019•南京)2019年,我国航天事业取得了世界瞩目的又一项成就﹣“玉兔二号”月球车成功登陆月球背面。
图示为科技馆展厅内“玉兔二号”月球车的模型,质量为36kg。
(1)模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力为多少牛?(g取10N/kg)(2)若车轮与地面的总接触面积为400cm2,则车对地面的压强为多少帕?【解析】解:(1)模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力:F=G=mg=36kg×10N/kg=360N。
(2)车对地面的压强:p===9×103Pa。
答:(1)模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力为360N;(2)若车轮与地面的总接触面积为400cm2,则车对地面的压强9×103Pa。
2.(2019•岳阳)人工智能逐渐融入我们的生活。
如图所示,某餐厅的送餐机器人的质量为40kg,它与地面的接触面积为0.01m2。
压强计算专项试题
压强计算专项试题公式一:P=F/S(适用于固、液、气体压强)P-压强-Pa F-压力-N S-受力面积-m2公式二:P=ρgh(只适用于液体压强或规则固体对水平面的压强)P-液体压强-Pa ρ-液体密度-kg/m3g=9.8N/kg h-液体深度-m例一:如图所示一底面积为3.5×10-3㎡的容器置于水平桌面上,所盛液体的体积是2.5×10-3m3,深0.6m,若容器本身重22.4N,容器底受到液体的压强是4.704×103Pa,求:(1)液体的密度;(2)距容器底向上20cm处的A点的液体压强;(3)桌面上受到的压强;(4)若在容器液面上放一个3N的木块(水未溢出),此时容器对桌面的压力是多少N?(g取9.8N/㎏)例二:如图是A端开口B端封闭的L形容器,内盛有水,已知B端顶面离容器底6厘米,A端液面离容器底26厘米。
求B端顶面受到的压强。
例三:如图所示,一个边长为10cm、重4N的正方体木块,放置于1m2的水平桌面上.将重2N的水倒入一个锥形瓶中,瓶重1N,底面积为60cm2,水深度为5cm,将锥形瓶放在木块上.求:(1)水对瓶底的压强.(2)木块对桌面的压强.巩固练习:1. 如图,甲乙两个实心圆柱体放在水平地面上。
它们对地面的压强相等,则下列判断正确的是 ( )A.甲的密度大,甲受到的重力小B.甲的密度小,甲受到的重力小C.甲的密度小,甲受到的重力大D.甲的密度大,甲受到的重力大2.一块砖的长、宽、高之比为4:2:1,把它按图中所示的三种方式放在水平桌面上。
三种方式中,若桌面受到砖的最小压强为p ,则桌面受到砖的最大压强是 ( )A. 1pB. 2pC. 4pD. 6p3.如右图所示,两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有不同的的液体A 和B ,现从两容器内抽出相同体积的液体后,两容器内剩余液体对容器底部的压强相等,则原来未抽出液体前两容器内液体对容器底部的压力F A 、F B 和压强p A 、p B 的关系是( ) C .F A <F B ,p A <p BD .F A <F B ,p A =p B A .F A >F B ,p A >p BB .F A =F B ,p A >p B4.如图,物体A 静止在水平桌面上,把物体A 向右移动一点(不落地),则物体A 对桌面的( )A.压力和压强都不变,B.压力不变,压强变大C.压力变大,压强不变.D.压力和压强都变大5.如图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像.若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A 、B ,把它们平放在水平地面上,则两正方体A 、B对水平地面的压强之比为( )A .8∶1B .4∶3C .1∶2D .4∶16.匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图.这个容器可能是( )A .量杯B .烧杯C .锥形瓶D .量筒7.将未装满水且密闭的瓶子,先正立在水平的桌面上,再倒立放置,如图所示.两次水对瓶底和瓶盖的压强分别为p A 和p B ,水对瓶底和瓶盖的压力分别为F A 和F B ,则( )AB8.有两根完全相同的玻璃试管A 和B ,A 管内装水,B 管内装煤油,两管内液体的上表面在同一水平线上.若A 管底部所受水的压强为p 1,B 管底部所受煤油的压强为p 2,则:( )A .p 1>p 2 ;B .p 1=p 2;C .p 1<p 2 ;D .无法判断.9.图中的两个容器中盛有同种相同质量的液体,容器底部受到液体的压强分别为p A 、p B ,容器底部受到液体的压力分别为F A 、F B ,则( )A .p A =pB F A =F B B .p A =p B F A <F BC .p A <p B F A =F BD .p A >p B F A >F B10.如图所示,平底茶壶的质量是400g ,底面积是40cm 2,内盛0.6kg的开水,放置在面积为1m 2的水平桌面中央。
气体压强的计算
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连通器原理:同种液体在同一高度压强相等
h
④
P =P0- ρgh
h
⑤
P =P0- ρgh
h
⑥
P =P0+ρgh
例题:
玻璃管与水银封闭两部分气体A和B。 设大气压强为P0=76cmHg柱, h1=10cm,h2=15cm。 求封闭气体A、B的压强PA=? 、 PB =?
1atm = 76cmHg =1.0×105 Pa
• 5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己,这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
PAP0g1hPa PBP0gh 2 Pa
P0 PA
PB
A h1 h2 B
PAP0h1 cmHg柱 PBP0h2 cmHg柱
例:计算图中各种情况下,被封闭气体的压强。 (标准大气压强p0=76cmHg,图中液体为水银)
76cmHg
51cmHg
63.5cmHg
51cmHg
101cmHg
二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算
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15、一年之计,莫如树谷;十年之计 ,莫如 树木; 终身之 计,莫 如树人 。2021年8月2021/8/112021/8/112021/8/118/11/2021
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16、提出一个问题往往比解决一个更 重要。 因为解 决问题 也许仅 是一个 数学上 或实验 上的技 能而已 ,而提 出新的 问题, 却需要 有创造 性的想 像力, 而且标 志着科 学的真 正进步 。2021/8/112021/8/11August 11, 2021
气体的压强计算
气体的压强计算气体的压强是指气体分子对容器壁面的压力。
计算气体的压强需要用到理想气体定律,即洛斯查特定律(Ideal Gas Law)。
洛斯查特定律表示为PV=nRT,其中P表示气体的压强(单位为帕斯卡),V表示气体的体积(单位为立方米),n表示气体的摩尔数,R表示气体常数(单位为焦耳/摩耳·开尔文),T表示气体的温度(单位为开尔文)。
在计算气体压强时,需要先确定已知的参数,如气体的摩尔数、体积和温度,然后将这些参数代入洛斯查特定律进行计算。
下面举例说明气体压强的计算方法:例子一:计算气体压强已知有1摩尔二氧化碳气体,体积为0.5立方米,温度为300开尔文,请计算气体的压强。
解:根据洛斯查特定律PV=nRT,可将已知数据代入公式进行计算。
已知:n=1摩尔,V=0.5立方米,T=300开尔文,R为气体常数。
代入公式得到P=(1摩尔)(R)(300开尔文)/(0.5立方米)= 2R帕斯卡。
例子二:计算气体压强已知有10摩尔氧气气体,体积为5立方米,温度为200开尔文,请计算气体的压强。
解:根据洛斯查特定律PV=nRT,将已知数据代入公式进行计算。
已知:n=10摩尔,V=5立方米,T=200开尔文,R为气体常数。
代入公式得到P=(10摩尔)(R)(200开尔文)/(5立方米)= 40R帕斯卡。
从以上例子可以看出,计算气体的压强需要知道气体的摩尔数、体积和温度。
当这些已知参数确定后,通过洛斯查特定律进行计算即可得到气体的压强。
需要注意的是,在计算前需要将温度转换为开尔文。
开尔文温标是绝对温标,与摄氏度之间的换算关系为K=℃+273.15,其中K表示开尔文,℃表示摄氏度。
此外,压强也可以通过其他方法进行测量,比如利用压强计或者差压计等仪器。
这些仪器可以直接测量气体对容器壁面的压力,从而得到气体的压强值。
总结起来,计算气体的压强需要使用洛斯查特定律,确定已知的参数如摩尔数、体积和温度,代入公式进行计算即可。
高中物理选修3-3气体压强专项练习题(附答案)
选修3-3 气体压强计算专项练习一、计算题1、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的p﹣V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27℃.则:①该气体在状态B和C时的温度分别为多少℃?②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?2、一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,T A=300 K,气体从C→A的过程中做功为100 J,同时吸热250 J,已知气体的内能与温度成正比。
求:(i)气体处于C状态时的温度T C;(i i)气体处于C状态时内能U C。
3、如图所示,一个内壁光滑的导热气缸竖直放置,内部封闭一定质量的理想气体,环境温度为27℃,现将一个质量为m=2kg的活塞缓慢放置在气缸口,活塞与气缸紧密接触且不漏气.已知活塞的横截面积为S=4.0×10﹣4m2,大气压强为P0=1.0×105Pa,重力加速度g取10m/s2,气缸高为h=0.3m,忽略活塞及气缸壁的厚度.(i)求活塞静止时气缸内封闭气体的体积.(ii)现在活塞上放置一个2kg的砝码,再让周围环境温度缓慢升高,要使活塞再次回到气缸顶端,则环境温度应升高到多少摄氏度?4、【2017·开封市高三第一次模拟】如图所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,在平台上有另一物块B,A、B的质量均为m=62.5 kg,物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10 cm.开始时活塞距缸底L1=10 cm,缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105Pa,温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热,(g=10 m/s2)求:①物块A开始移动时,汽缸内的温度;②物块B开始移动时,汽缸内的温度.5、如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10﹣3m2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P0=1.0×105Pa.现将气缸竖直放置,如图所示,取g=10m/s2求:(1)活塞与气缸底部之间的距离;(2)加热到675K时封闭气体的压强.6、一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面积为S = 0.01m2,中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。
大气压强习题及答案
大气压强习题及答案大气压强是气体对单位面积的力的作用,是大气重力场对空气分子的压强。
在学习大气压强的过程中,习题是不可或缺的一部分。
下面是一些关于大气压强的习题及答案,帮助你更好地理解和掌握这一概念。
习题一:计算某地的大气压强已知某地大气压的海平面值为101.3 kPa,此地海拔高度为2000 m,求该地的大气压强。
答案:根据大气压随海拔高度递减的关系,可使用以下公式计算:P = P0 * (1 - h/7000)其中,P为某地的大气压强,P0为海平面上的大气压力,h为该地的海拔高度。
代入已知数据:P =101.3 kPa * (1 - 2000/7000)P = 101.3 kPa * (1 - 0.2857)P ≈ 72.9 kPa因此,该地的大气压强约为72.9 kPa。
习题二:海拔高度与大气压强变化的关系在海拔2000 m的地方测量到大气压强为80 kPa,求该地的海拔高度。
答案:仍然使用之前的公式:P = P0 * (1 - h/7000)将已知数据代入:80 kPa = 101.3 kPa * (1 - h/7000)解方程得:1 - h/7000 = 80/101.3h/7000 = 1 - 80/101.3h/7000 = 0.2095h ≈ 1466.5 m因此,该地的海拔高度约为1466.5 m。
习题三:大气压强的单位换算已知大气压强为98 kPa,将其换算为标准大气压、毫米汞柱和帕斯卡。
答案:1 标准大气压(atm)= 101.3 kPa98 kPa ≈ 0.967 atm2 每1毫米汞柱(mmHg)= 0.133 kPa98 kPa ≈ 735.29 mmHg3 1帕斯卡(Pa)= 0.001 kPa98 kPa = 98,000 Pa因此,大气压强为98 kPa约等于0.967 atm、735.29 mmHg、98,000 Pa。
习题四:大气压强的影响因素大气压强受多个因素的影响,请说明以下哪些因素会对大气压强产生影响,为什么?1)温度:温度升高,气体分子热运动加剧,碰撞频率增加,导致气体分子压强增加,大气压强升高。
专题密闭气体压强的计算
② 液面与外界大气相接触。则液面下h处旳压强为 p = p0 + gh
③ 帕斯卡定律:加在密闭静止液体(或气体)上旳压 强能够大小不变地由液体(或气体)向各个方向传 递(注意:合用于密闭静止旳液体或气体)
④ 连通器原理:在连通器中,同一种液体(中间液体
不间断)旳同一水平面上旳压强是相等旳。
2.计算措施
⑦ m
S
⑧
S′
m S
气体对面旳压力与面垂直: F=PS
PS PS = P0S+mg
P0S G
mg P = P0 + s
PS
PS =mg +P0S'cosθ N
PS = mg+P0S
P0S′ G
⑨
M
Sm
⑩ Sm
M
以活塞为研究对象 mg+PS = P0S
以气缸为研究对象 Mg+PS = P0S
例2、如图所示,活塞质量为m,缸套质 量为M,经过弹簧吊在天花板上,气缸 内封住了一定质量旳空气,而活塞与缸 套间无摩擦,活塞面积为S,大气压强为
1atm = 76cmHg =1.0×105 Pa
PA P0 gh1 Pa
PB P0 gh2 Pa
P0 PA
PB
A h1 h2 B
PA P0 h1 cmHg柱 PB P0 h2 cmHg柱
二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强旳计算
求用固体(如活塞等)封闭在静止容 器内旳气体压强,应对固体(如活 塞等)进行受力分析。然后根据平 衡条件求解。
(3)受力平衡法:选与封闭气体接触旳液柱为研究对象进行受 力分析,由F合=0列式求气体压强.
练习: 下列各图装置均处于静止状态。设大气压强为 P0,用水银(或活塞)封闭一定量旳气体在玻 璃管(或气缸)中,求封闭气体旳压强P
高中气体压强计算
气体压强计算问题一、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:P ghh=ρ(式中ρ表示液体的密度)。
(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相等;2. 典型例1:计算图一中各种情况下,被封闭气体的压强。
(标准大气压强p0=76cmHg,图中液体为水银练习1、如图二所示,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h2,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?图二练习2、如图三所示,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。
图三二、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2如图四所示,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。
不计圆板与容器内壁之间的摩擦。
若大气压强为P0,则被圆板封闭在容器中的气体压强P等于( )A。
PMgS+cos θB。
P MgScos cosθθ+C。
PMgS2+cosθD。
PMgS+图四练习1:三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。
如图五所示,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:图五练习2、如图六所示,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(P 0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MgB 、内外空气对缸套的总作用力方向向下,大小为mgC 、气缸内空气压强为P 0—Mg/SD 、气缸内空气压强为P 0+mg/S图六练习3、所示,水平放置的气缸A 和B 的活塞面积分别为S S a b 和且S S a b >,它们可以无摩擦地沿器壁自由滑动,气缸内封有气体。
气体压强计算题
气体压强计算题1. 计算气体压强的公式气体压强可以通过以下公式计算:\[P = \frac{{n \cdot R \cdot T}}{{V}}\]其中:- P 是气体的压强(单位:帕斯卡)。
- n 是气体的物质的量(单位:摩尔)。
- R 是气体常数(单位:朗道常数,取值为 8.314 J/(mol·K))。
- T 是气体的温度(单位:开尔文)。
- V 是气体的体积(单位:升)。
2. 计算示例假设有一个封闭中装有 2 mol 的氧气,温度为 300 K,体积为5L。
我们可以使用以上公式计算气体的压强。
\[P = \frac{{2 \cdot 8.314 \cdot 300}}{{5}} = 997.44 \, Pa\]因此,这个封闭中氧气的压强为 997.44 帕斯卡。
3. 注意事项- 在使用公式计算气体压强时,需要注意单位的一致性。
常见的单位换算关系如下:- 1 升(L)= 0.001 立方米(m^3)- 1 J = 1 N·m = 1 kg·m^2/s^2- 温度需要转换为开尔文(K)单位,可通过以下公式进行转换:- 开尔文 = 摄氏度 + 273.15- 气体常数 R 的取值为 8.314 J/(mol·K)。
- 当涉及到混合气体或其他特殊情况时,需要考虑Dalton分压定律等相关概念。
这里仅给出了计算单一气体压强的简单情况。
- 在实际计算中,还需要考虑气体状态方程、理想气体、非理想气体等因素,以及其他可能存在的修正因子。
4. 总结这份文档介绍了计算气体压强的公式和示例,以及使用注意事项。
注意,在实际情况中需要根据具体问题的要求,结合相关知识和理论进行综合分析和计算。
以上为简单情况下的计算方法,如果涉及到复杂或特殊情况,请参考相关更高级的气体压强计算方法和理论。
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气体压强的计算专题
1、在一端封闭的玻璃管中,装入一段长10cm的水银,如果大气压强为75cm水银柱高,如图所示的三种放置情况下,管中封闭气体的压强:甲是cm汞柱高,乙是cm汞柱高,丙是cm汞柱高.
2、求甲、乙、丙中封闭封闭气体的压强(外界大气压P0=76cmHg,h=10cm,液体均为水银)
P甲=P乙=P丙= .
3、如图所示,玻璃管中都灌有水银,分别求出几种情况下被封闭的气体的压强(设大气压强为76厘米汞柱).
(1)P A= .(2)P A= .
(3)P A= .
(4)P A= P B= .
4、如图所示,玻璃管粗细均匀,图中所示液体都是水银,已知h1=10cm,h2=5cm,大气压强P0=76cmHg,纸面表示竖直平面,求下列各图中被封闭气体的压强.
5、如图所示,M为重物质量,F是外力,p0为大气压,S 为活塞面积,活塞重忽略不计,求气缸内封闭气体的压强.
6、粗细均匀的细玻璃管中有一段水银柱,当时的大气压强为76cmHg柱,如图中所示各种情况下被封闭气体A 的压强分别为:
(1)p1= ;(2)p2= ;
(3)p3= ;(4)p4= .
7、如图玻璃管中被水银封闭的气体压强分别为P2、P3,己知大气压为76cmHg,h1=2cm,h2=3cm,
则P2= cmHg、P3= cmHg.
8、如图所示,右端封闭的U形管内有A、B两段被水银柱封闭的空气柱.若大气压强为p0,各段水银柱高如图所示,则空气柱A、B的压强分别为p A= ,p B= .
9、如图所示的容器A里封闭有气体,粗细均匀的玻璃管里有水银柱,若测得h1=10cm,h2=20cm,大气压强为1标准大气压,则可知A中气体的压强是Pa.(水银的密度为:13.6×103kg/m3)
10、如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,C端封闭,密度为ρ的液体将B、C两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为h1、h2和h3,已知大气压强为p0,则B段气体的压强为,C段气体的压强为.
11、如图所示,在大气中的一个汽缸中封闭有一定的气体,汽缸的活塞的质量m=2kg,面积s=20cm2.若大气压强取p0=1×105Pa,则汽缸中气体的压强是多大?(g取10m/s2)
12、气缸截面积为S,质量为m的梯形活塞上面是水平的,下面倾角为,如右图所示.当活塞上放质量为M的重物而处于静止.设外部大气压为p0,若活塞与缸壁之间无摩擦,求气缸中气体的压强.
有加速度的液柱
13、如图所示,上端封闭、下端开口的竖直玻璃管,管内有一段长h的水银柱,将一定量的空气封在管内,现让玻璃管以加速度a匀加速上升,当水银柱移至与玻璃管保持相对静止时,求管内空气柱的压强.(已知大气压强p0,水银密度ρ).14、把一端封闭的粗细均匀的玻璃管放在倾角为30°的斜面上,开始时让玻璃管不动,管中有一段16cm长的水银柱将长为20cm长的空气封入管内,如果让玻璃管在斜面上加速下滑,如图所示.已知玻璃管与斜面间的
动摩擦因数μ=,外界大气压强为76cmHg,求玻璃管沿斜面匀加速下滑时,封闭的气柱长度为多少厘米,设斜面足够长,能保证玻璃管稳定匀加速下滑.。