新建-气体压强计算专题

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专题密闭气体压强的计算

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

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

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

高中物理选修3-3气体压强专项练习题(附答案)

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。

选择性必修三气体压强的计算

选择性必修三气体压强的计算

高中物理选择性必修三气体压强的计算教学目标:1、知道液体压强和气体压强的计算方法。

2、根据平衡条件对液体和固体受力分析,求解压强。

重难点:根据平衡条件对液体和固体受力分析,求解压强。

【新课内容】一、平衡态下封闭气体压强的计算:(一)液体封闭气体的压强计算1 .计算的主要依据是液体静止力学知识。

①液面下h深处的压强为p= ρgh。

②液面与外界大气相接触。

则液面下h处的压强为:p= p0+ ρgh③连通器原理:在连通器中,同一种液体(中间液体不间断)的同一水平面上向各个方向的压强是相等的。

1、计算的方法:(研究对象的选取)①选取一个液体薄片(其自重不计)为研究对象,同一水平液面上的压强相等。

②选取液柱为研究对象,研究液体受力情况,建立力的平衡方程,消去横截面积,得到压强平衡方程例1: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)hP6=变式1、如图所示,竖直放置的U形管,左端开口右端封闭,管内有a、b两端水银柱,将A、B两端空气柱封闭在管内,已知水银柱a长为10cm,水银柱b两个液面间的高度差为5cm,大气压强为75cmHg,求空气柱A、B的压强。

(二)固体(活塞)封闭气体的压强计算: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。

例2:三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:【变式2-1】、右图中两个气缸的质量均为M,内部横截面积均为S,两个活塞的质量均为m,左边的气缸静止在水平面上,右边的活塞和气缸竖直悬挂在天花板下。

两个气缸内分别封闭有一定质量的空气A、B,大气压为p0,求封闭气体A、B的压强各多大?A B【变式2-2】、如图所示,大小不同的两个气缸A、B固定在水平面上,缸内的横截面积分别为S A和S B且S A=3S B。

高中物理:封闭气体压强的计算

高中物理:封闭气体压强的计算

专题:密闭气体压强的计算一、平衡态下液体封闭气体压强的计算1. 理论依据①液体压强的计算公式p = ρgh.②液面与外界大气相接触。

则液面下h处的压强为p = p0 + ρgh③帕斯卡定律:加在密闭静止液体(或气体)上的压强能够大小不变地由液体(或气体)向各个方向传递(注意:适用于密闭静止的液体或气体)④连通器原理:在连通器中,同一种液体(中间液体不间断)的同一水平面上的压强是相等的.2、计算的方法步骤(液体密封气体)①选取假想的一个液体薄片(其自重不计)为研究对象②分析液体两侧受力情况,建立力的平衡方程,消去横截面积,得到液片两面侧的压强平衡方程③解方程,求得气体压强例1:试计算下述几种情况下各封闭气体的压强,已知大气压P 0,水银的密度为ρ,管中水银柱的长度均为L。

均处于静止状态θθ8练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,图中液体为水银图一练2、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?、练3、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.二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算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。

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P 0,则被圆板封闭在容器中的气体压强P 等于( ) A. P Mg S 0+cos θ B 。

高中物理:封闭气体压强的计算

高中物理:封闭气体压强的计算

专题:密闭气体压强的计算一、平衡态下液体封闭气体压强的计算1. 理论依据①液体压强的计算公式p = rgh。

②液面与外界大气相接触。

则液面下h处的压强为p = p0 + rgh③帕斯卡定律:加在密闭静止液体(或气体)上的压强能够大小不变地由液体(或气体)向各个方向传递(注意:适用于密闭静止的液体或气体)④连通器原理:在连通器中,同一种液体(中间液体不间断)的同一水平面上的压强是相等的。

2、计算的方法步骤(液体密封气体)①选取假想的一个液体薄片(其自重不计)为研究对象②分析液体两侧受力情况,建立力的平衡方程,消去横截面积,得到液片两面侧的压强平衡方程③解方程,求得气体压强例1:试计算下述几种情况下各封闭气体的压强,已知大气压P0,水银的密度为ρ,管中水银柱的长度均为L。

均处于静止状态8练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,图中液体为水银图一练2、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?、练3、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。

θθ二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算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。

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P 0,则被圆板封闭在容器中的气体压强P 等于( ) A. P Mg S 0+cos θ B. P Mg S 0cos cos θθ+ C.P Mg S 02+cos θ D.P Mg S 0+ 图四练习4:三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。

气体压强计算题

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。

高中物理:封闭气体压强的计算

高中物理:封闭气体压强的计算

专题:密闭气体压强的计算一、平衡态下液体封闭气体压强的计算1.理论依据① 液体压强的计算公式p =?gh 。

② 液面与外界大气相接触。

则液面下h 处的压强为p =p 0+?gh③ 帕斯卡定律:加在密闭静止液体(或气体)上的压强能够大小不变地由液体(或气体)向各个方向传递(注意:适用于密闭静止的液体或气体)④ 连通器原理:在连通器中,同一种液体(中间液体不间断)的同一水平面上的压强是相等的。

下表A.P Mg S 0+cos θ B.P Mg S 0cos cos θθ+ C.P Mg S 02+cos θD.P Mg S 0+ 图四练习4:三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:练习5、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练习6、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。

当活塞处于平衡状态时,气缸A 、B 内气体的压强分别为P P a b 和(大气压不为零),则下列正确的是()A.P a C.P a 1. (1析;(22.典例例3上,()。

练7面积为S ,若在活塞上加一1.温度不变,试管截面积为s ,水银密度为ρ).2.如图所示,水平放置的一根玻璃管和几个竖直放置的U 形管内都有一段水银柱,封闭端里有一定质量的气体,图(a)中的水银柱长度和图(b)、(c)、(d)中U 形管两臂内水银柱高度差均为h=10cm,外界大气压强p 0=76cmHg,则四部分气体的压强分别为p a =________cmHg,p b =__________cmHg,p c =_______cmHg,p d =_________cmHg.3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 。

中考物理必考计算精解精练专题03压强专题计算含解析

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。

初中化学气体的压强与体积变化的数值计算方法

初中化学气体的压强与体积变化的数值计算方法

初中化学气体的压强与体积变化的数值计算方法化学中,气体是一种常见的物质状态。

在研究气体行为时,我们经常需要计算气体的压强和体积的变化。

这篇文章将介绍初中化学中气体的压强与体积变化的数值计算方法。

一、气体的压强变化计算方法气体的压强是指气体分子对容器壁的冲击力,单位通常使用帕斯卡(Pa)或者标准大气压(atm)。

计算气体的压强变化涉及到以下公式:1. 理想气体状态方程:PV = nRT其中,P为气体的压强(单位为Pa或者atm),V为气体的体积(单位为升),n为气体的摩尔数(单位为摩尔),R为气体常数(单位为J/mol·K或者L·atm/mol·K),T为气体的绝对温度(单位为开尔文)。

2. 气压差产生的压强变化:ΔP = ρgh其中,ΔP为压强的变化量(单位为Pa或者atm),ρ为液体的密度(单位为千克/立方米或者gram/升),g为重力加速度(单位为米/秒²或者厘米/秒²),h为液体的高度(单位为米或者厘米)。

二、气体的体积变化计算方法气体的体积变化通常涉及到以下公式:1. 气体体积与摩尔数的关系:V/n = V₁/n₁ = V₂/n₂其中,V为气体的体积(单位为升),n为气体的摩尔数(单位为摩尔),V₁和n₁为初始状态下的体积和摩尔数,V₂和n₂为最终状态下的体积和摩尔数。

2. 理想气体体积与温度的关系:V₁/T₁ = V₂/T₂其中,V为气体的体积(单位为升),T为气体的绝对温度(单位为开尔文),V₁和T₁为初始状态下的体积和温度,V₂和T₂为最终状态下的体积和温度。

三、案例分析现在我们通过一个简单的案例来应用上述的计算方法。

假设一个气体在初始状态下的体积为2 L,摩尔数为0.02 mol,在温度为300 K下,求气体在最终状态下的压强和体积。

根据理想气体状态方程PV = nRT,我们可以先计算气体的压强:P = nRT/V= (0.02 mol)(8.31 J/mol·K)(300 K)/(2 L)= 249.3 J/L≈ 249.3 Pa接下来,我们可以利用理想气体体积与温度的关系计算气体的体积变化:V₁/T₁ = V₂/T₂(2 L)/(300 K) = V₂/(350 K)解方程得到:V₂ = 2 L × (350 K)/(300 K)≈ 2.33 L综上所述,初始体积为2 L,摩尔数为0.02 mol的气体,在温度为300 K下,最终的压强约为249.3 Pa,最终的体积约为2.33 L。

热学中气体压强的计算方法

热学中气体压强的计算方法

热学中气体‎压强的计算‎方法压强是描述‎气体的状态‎参量之一。

确定气体的‎压强,往往是解决‎问题的关键‎。

气体压强的‎求解,是气体性质‎这一章的难‎点,特别是结合‎力学知识求‎解气体压强‎是历年来高‎考的热点内‎容。

下面不妨介‎绍三种依据‎力学规律计‎算气体压强‎的方法。

一、参考液片法‎1。

计算的依据‎是流体静力‎学知识①液面下h深‎处由液重产‎生的压强p‎=ρgh。

这里要注意‎h为液柱的‎竖直高度,不一定等于‎液柱长度。

②若液面与大‎气相接触,则液面下h‎深处的压强‎为p=p0+ρgh,其中p0为‎外界大气压‎。

③帕斯卡定律‎(液体传递外‎加压强的规‎律):加在密闭静‎止液体上的‎压强,能够大小不‎变地被液体‎向各个方向‎传递。

此定律也适‎用于气体。

④连通器原理‎:在连通器中‎,同一种液体‎(中间液体不‎间断)的同一水平‎面上的压强‎是相等的。

2。

计算的方法‎和步骤选取一个假‎想的液体薄‎片(自重不计)为研究对象‎,分析液片两‎侧受力情况‎,建立力的平‎衡方程,消去横截面‎积,得到液片两‎侧的压强平‎衡方程,解方程,求得气体压‎强。

例1:如图1所示‎,左端封闭右‎端开口的U‎型管中灌有‎水银,外界大气压‎为p0,试求封闭气‎体A、B的压强。

解:选B部分气‎体下面的水‎银面液片a‎为研究对象‎。

据帕斯卡定‎律及连通器‎原理,右端水银柱‎由于自重产‎生的压强为‎ρgh2,压力为ρg‎h2S,(S为液片面‎积)经水银传递‎,到液片a处‎压力方向向‎上。

同理,外界大气产‎生压力,经水银传递‎,到液片a处‎压力方向也‎向上,大小为p0‎S,B部分气体‎在a处产生‎的压力方向‎向下,大小为PB‎S,由于a液片‎静止,由平衡原理‎,有:pBS=ρgh2+p0S,即pB=ρgh2+p0。

又取液柱h‎1下端水银‎面液片b为‎研究对象,则有平衡方‎程为pAS‎+gh1S=pBS,则pA=pB-ρgh1=p0+ρg(h2-h1)。

高中物理:封闭气体压强的计算

高中物理:封闭气体压强的计算

专题:密闭气体压强的计算一、平衡态下液体封闭气体压强的计算1. 理论依据①液体压强的计算公式p = ρgh。

②液面与外界大气相接触。

则液面下h处的压强为p = p0 + ρgh③帕斯卡定律:加在密闭静止液体(或气体)上的压强能够大小不变地由液体(或气体)向各个方向传递(注意:适用于密闭静止的液体或气体)④连通器原理:在连通器中,同一种液体(中间液体不间断)的同一水平面上的压强是相等的。

2、计算的方法步骤(液体密封气体)①选取假想的一个液体薄片(其自重不计)为研究对象②分析液体两侧受力情况,建立力的平衡方程,消去横截面积,得到液片两面侧的压强平衡方程③解方程,求得气体压强例1:试计算下述几种情况下各封闭气体的压强,已知大气压P 0,水银的密度为ρ,管中水银柱的长度均为L。

均处于静止状态θθ8练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,图中液体为水银图一练2、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?、练3、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。

二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算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。

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P 0,则被圆板封闭在容器中的气体压强P 等于( ) A. P Mg S 0+cos θ B. P Mg S 0cos cos θθ+ C.P Mg S 02+cos θ D. P Mg S 0+图四练习4:三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。

气体压强的计算

气体压强的计算

气体压强的计算1.家庭常用的高压锅(图甲)与普通锅主要不同之处在于它的密封性好。

图乙是高压锅的结构示意图,它的盖子上有三个气孔,带有活塞的气孔l 使锅内与外界连通,此时锅内气压与外界大气压相等(外界大气压为1.0×105Pa )。

当锅内温度升高至100℃时,锅内气体会把气孔1的活塞顶起,这时锅被密封。

锅内温度继续升高,气体压强增大,当压强增至最大值时,气体就会冲开气孔2上的限压阀。

气孔3正常情况下无作用,图乙中未画出。

设锅内气压每增加3.6×103Pa ,水的沸点相应增加1℃。

锅内水的初始温度为20℃。

限压阀被冲开前,锅内水在升温阶段单位时间内升高的温度相同。

(1)锅内温度升高到110℃时,锅内的气压是多大?(2)此高压锅限压阀的质量为70g ,气孔2的面积为7mm 2。

则锅内的最高温度可达到多少?(结果保留整数)(3)若“压强每增加3.6×103Pa ,水的沸点相应增加1℃”这一条件以及限压阀和气孔2的面积均未知,请用一只手表及题中的其他条件,估测出锅内的最高温度。

(说明:写出锅内最高温度的表达式,并指出表达式中各测量量的含义)。

2.暑假旅游期间,小华和他爸爸住进一家宾馆,发现房间里放着一个电热水壶,爸爸拿出一瓶矿泉水对小华说:“我这里有1L (331L 10m -=)水,其温度为20℃,如果让它吸收53.3610J ⨯的热量,这瓶水能沸腾吗?”请你帮小华计算并分析.[已知水的比热容为34.210J/(kg )⨯ ℃].3.花笺茗碗香千载”,中国茶文化源远流长,茶壶如图也蕴含物理知识(1)通常茶壶盖上有一个小孔,请简单解释原因;(2)当壶嘴中水面到壶身底面的距离为3cm时,求:茶壶底受水的压强P(g=10N/kg)4.装热水的保温瓶,盖紧瓶塞一段时间后,常常发现瓶塞不易拔出。

假定外界大气压为105Pa,瓶口横截面积为11cm2,拔出瓶塞至少用11N的力,则瓶内气体的压强是多少Pa?(不考虑瓶塞的质量和受到的摩擦力)5.某次龙卷风发生时,房屋外部气压会减小到9×104Pa,假如屋内气压为1×105Pa,屋顶面积为100m2,求:(1)说明房屋外部气压减小的原因;(2)房屋内外的压强差;(3)屋顶受到的压力及此压力的方向.6.小杰家的压力锅锅盖上标有“××铝制品厂24cm压力锅”的字样,高压锅的限压阀的质量为100.8g,排气孔的面积为7mm2.求:(g取10N/kg;外界大气压强为1标准大气压取1×105Pa)(计算结果均保留到小数点后一位)(1)锅内气体的压强最大可达多少?(2)锅盖至少要能承受多大的力才能保证安全?(3)设锅内压强每增加3.6×103Pa,水的沸点就相应的增加1℃,则锅内的最高温度可达多高? 7.小明同学自制了一个如图所示的气压计,瓶内密闭了一定质量的气体.在A地时,玻璃管内外的液面高度差为1h,瓶内气体体积为1V,此时外界的大气压强为0p;在B地时,他发现玻璃管内外的液面高度差增大为2h,瓶内气体体积变为2V.已知气压计内液体的密度为0 ,在A、B两地瓶内气体温度保持不变.完成下列问答:(1)请判定A、B两地哪处的大气压强大?(2)求出B地的大气压强.8.如图甲所示为一台电压力锅,它结合了高压锅和电饭锅的优点,具有省时省电、安全性高等优点,很受人们喜爱。

高中化学气体压强的混合计算与实例

高中化学气体压强的混合计算与实例

高中化学气体压强的混合计算与实例在高中化学学习中,气体压强的混合计算是一个重要的考点。

它涉及到理想气体状态方程、道尔顿定律以及气体分压的概念。

正确掌握这些知识点,可以帮助我们解决各种与气体压强相关的问题。

本文将通过一些实例来说明气体压强的混合计算的方法和技巧。

首先,我们来看一个简单的例子。

假设有一个容器中充满了两种气体,分别是氧气和氮气。

氧气的分压为2.0 atm,氮气的分压为3.0 atm。

我们需要计算容器中的总压强。

根据道尔顿定律,混合气体的总压强等于各组分气体的分压之和。

因此,我们可以将氧气和氮气的分压相加,得到总压强为2.0 atm + 3.0 atm = 5.0 atm。

在实际问题中,有时候我们需要计算混合气体中某一组分气体的分压。

下面我们来看一个例子。

假设一个容器中有氧气、氮气和水蒸气,其中氧气的分压为1.5 atm,氮气的分压为2.0 atm,总压强为5.0 atm。

我们需要计算水蒸气的分压。

首先,我们需要知道混合气体的总压强等于各组分气体的分压之和。

由此可得,水蒸气的分压为5.0 atm - 1.5 atm - 2.0 atm = 1.5 atm。

除了计算分压,有时候我们还需要计算混合气体中某一组分气体的摩尔分数。

下面我们来看一个例子。

假设一个容器中有氧气、氮气和二氧化碳,其中氧气的分压为2.0 atm,氮气的分压为3.0 atm,二氧化碳的分压为1.0 atm。

我们需要计算氧气的摩尔分数。

首先,我们需要根据道尔顿定律计算混合气体的总压强。

由此可得,总压强为2.0 atm + 3.0 atm + 1.0 atm = 6.0 atm。

然后,我们可以利用氧气的分压除以总压强,得到氧气的摩尔分数为2.0 atm / 6.0 atm = 1/3。

通过以上的例子,我们可以看出,气体压强的混合计算主要涉及到道尔顿定律和气体分压的概念。

在解题过程中,我们需要注意以下几点:首先,要正确理解道尔顿定律。

专题_大气压强(计算题)

专题_大气压强(计算题)

专题练习:大气压强(计算题)1、在日常生活中,为了提高烹煮食物的温度,缩短烹煮时间,人们利用水的沸点随气压的升高而升高的性质制造出了高压锅,某种规格的高压锅出气口的直径为3.2 mm,计算出它的面积约为8 mm2。

要使锅内的气压达到2个标准大气压,请你帮助计算该高压锅应配的限压阀的质量为多少g?(设外界气压为标准大气压,标准大气压取105 Pa,g 取10 N/kg)2、小刚今年15岁,因重感冒输液,针头插在左手背的静脉上。

其间他必须下床,这时他发现只有右手把药瓶高高举起时,血液才不会回流到输液管内。

试根据这个现象估算,他手上静脉的血压比大气压强大多少。

这个差值相当于多少毫米高的水银柱产生的压强(水银的密度是13.6×103 kg / m3)?3、小杰家的压力锅盖上标有“××铝制品厂24公分压力锅”的字样。

他测得限压阀的质量是100克,排气孔的直径为3毫米,这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍?锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全?(大气压强为1.01×105帕)4、测得一个24厘米高压锅的限压阀的质量为0.1千克,排气孔的内径为3毫米。

如果用它煮水消毒,根据下面水的沸点与压强关系的表格,这个高压锅内的最高温度大约是多少?5、有些家用玻璃茶几的桌架是用四个塑料吸盘吸附在桌面上的(图12所示)。

如果每个吸盘的直径是4厘米,计算一下,桌架质量不超过多少时,抬起桌面就能把桌架带起。

实际上,所能带起的桌架质量总小于上述计算值,请分析原因。

6、某教师用“试管爬升”实验验证大气压的存在,其做法如下:取两个直径相差很小的平底试管,将细试管底部插入装满水的粗试管内,再将两试管迅速倒置(保持竖直),会看到细试管慢慢“爬进”粗试管里,如图23所示,细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”,取决于开始时插入粗试管的深度,如果插入过浅细试管就不能自动上升。

若细试管的重为G,外直径为d,水的密度为ρ0,大气压强为p0,请你通过推导计算,回答下列问题:(1)细试管在“爬升”时,受到大气对它竖直向上的压力是多少?(2)细试管开始插入的深度h0满足什么条件时,它刚好可以向上“爬升”。

高中物理封闭气体压强的计算

高中物理封闭气体压强的计算

专题:密闭气体压强的计算一、平衡态下液体封闭气体压强的计算1. 理论依据①液体压强的计算公式p = ?gh。

②液面与外界大气相接触。

则液面下h处的压强为p = p0 + ?gh③帕斯卡定律:加在密闭静止液体(或气体)上的压强能够大小不变地由液体(或气体)向各个方向传递(注意:适用于密闭静止的液体或气体)④连通器原理:在连通器中,同一种液体(中间液体不间断)的同一水平面上的压强是相等的。

2、计算的方法步骤(液体密封气体)①选取假想的一个液体薄片(其自重不计)为研究对象②分析液体两侧受力情况,建立力的平衡方程,消去横截面积,得到液片两面侧的压强平衡方程③解方程,求得气体压强例1L。

均处于静止状态8练1练2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?、练3、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。

二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算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。

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+cosθB.P MgScos cosθθ+C.PMgS2+cosθD.PMgS+图四练习4:三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:练习5、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(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练习6、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。

高中气体压强公式

高中气体压强公式

高中气体压强公式气体的压强是指气体分子对单位面积的撞击力,通常用帕斯卡(Pa)作为单位。

在高中物理中,我们学习了一些与气体压强相关的基本概念和公式,包括:一、气体分子的运动规律1. 气体分子在空气中不停地做三维运动,速度大小和方向随机,构成气体的热运动。

2. 在一定温度下,气体分子碰撞的频率和强度决定了气体的压强。

二、气体的状态方程1. 气体的状态可以用温度、体积和压强三个参数来描述。

2. 理想气体状态方程:PV=nRT,其中P为气体压强,V为气体体积,n为气体的摩尔数,R为气体常数,T为气体的绝对温度。

三、气体压强的计算公式1. 理想气体的压强公式:P=nRT/V,其中n、R、T、V分别为气体的摩尔数、气体常数、绝对温度和气体的体积。

2. 气体压强的单位换算:1 Pa = 1 N/m²,1 atm ≈ 101325 Pa。

四、影响气体压强的因素1. 温度:温度越高,气体分子的速度越快,碰撞的频率和强度也就越大,压强越高。

2. 体积:气体的体积越小,分子之间的碰撞频率和强度就越大,压强也越高。

3. 摩尔数:摩尔数越大,气体分子之间的碰撞就越频繁,压强也越高。

4. 气体常数:气体常数与压强正相关,与温度、体积、摩尔数均无关。

五、实现气体压强的应用1. 汽车轮胎的充气:为了保证汽车的行驶安全和舒适性,需要根据厂家规定来充入适当的气体压力。

2. 燃气灶的使用:燃气炉的火焰高度和大小与管道中燃气的压强有关,需要根据需要来调整气阀的开度来达到合适的火焰状态。

3. 患者的呼吸机器:呼吸机需要根据各个患者的病情和身体条件来调节压强和氧气浓度,从而达到最佳的治疗效果。

以上内容仅仅是高中气体压强公式中的一部分,但这些基本概念和公式足以帮助我们了解气体压强的本质和应用,从而更好地理解和应用它们。

气体压强的计算

气体压强的计算
求压强的方法
F P 1、压强的定义式: S 2、液体压强:
适用于一切情况
高度h 底面积s 密度为ρ 的竖直液柱 对底面产生的压强 F Mg ghs gh 静止:F支 =Mg=F压 P S S s
求压强方法? 牛顿第二定律的方法
研究对象:与气体接触的活塞、气缸、水银柱
思考题:两个容积相同的容器,甲的开口 处与乙的底面相同,甲的底面与乙的开口 处相同。容器内盛有相同的液体,液体深 度相同,则液体对容器底部的压强是否相 同? 容器对地面的压力是否相同?对地面的 压强是否相同?
巩固训练
θ
活塞质量m,角度θ已知,大气压强为P0, 求封闭气体的压强.
巩固训练
θ
活塞质量m,角度θ已知,大气压强为P0, 求封闭气体的压强.
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=
例:计算图中各种情况下,细玻璃管中被封闭气体 的压强。(标准大气压强p0=76cmHg,图中液体为 水银)
例:计算图中各种情况下,竖直面内放置的细 玻璃管中被封闭气体的压强。(标准大气压强 p0=76cmHg,图中液体为水银)
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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P0)。

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?
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-Mg/S
D、气缸内空气压强为P0+mg/S
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=10m/s2。

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50cm2,厚度1cm,气缸全长21cm,气缸质量20kg,大气压强为1×105Pa,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/s2 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20×105Pa。

如果温度保持不变,把容器
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1.0×105Pa)。

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