大气压强p0＝1.0×105 Pa.某容器容积为20 L.装有压强为2.0×106 Pa的理想气体.如果保持气体温度不变.把容器的开关打开.待气体达到新的平衡时.容器内剩下的气体质量与原来的质量之比为 A．1∶19 B．1∶20 C．2∶39 D．1∶18 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

大气压强p₀＝1.0×10⁵ Pa.某容器容积为20 L，装有压强为2.0×10⁶ Pa的理想气体，如果保持气体温度不变，把容器的开关打开，待气体达到新的平衡时，容器内剩下的气体质量与原来的质量之比为( )

A．1∶19 B．1∶20 C．2∶39 D．1∶18

【答案】

【解析】试题分析：由p₁V₁＝p₂V₂，得p₁V₀＝p₀V₀＋p₀V，V₀＝20 L，则V＝380 L，即容器中剩余20 L、1大气压的气体，而同样大气压下气体的总体积为400 L，所以剩下气体的质量与原来的质量之比等于同压下气体的体积之比，即＝，B项正确．

考点：理想气体状态方程的灵活运用

点评：力的平衡和理想气体状态方程是解决这类问题的关键

练习册系列答案

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（12分）一足够高的直立气缸上端开口，用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为80cm的气柱，活塞的横截面积为0.01m²，活塞与气缸间的摩擦不计，气缸侧壁通过一个支口与U形管相连，支口离气缸底部的高度为70cm，支口内及U形管内的气体体积忽略不计。已知图示状态时气体的温度为7℃，U形管内水银面的高度差h₁为5cm，大气压强p₀＝1.0×10⁵Pa保持不变，水银的密度ρ＝13.6×10³kg/m³。求：

（1）活塞的重力；

（2）现在活塞上添加沙粒，同时对气缸内的气体加热，始终保持活塞的高度不变，此过程缓慢进行，当气体的温度升高到37℃时，U形管内水银面的高度差变为多少？

（3）保持上题中的沙粒质量不变，让气缸内的气体逐渐冷却，那么当气体的温度至少降为多少时，U形管内的水银面变为一样高？

如图（a）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（b）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。

(1)第一类永动机不可能制成是因为其违反了________________，第二类永动机不可能制成是因为其违反了_______________________________________．

(2)在一个大气压下，水在沸腾时，1 g水吸收2 263.8 J的热量后由液态变成同温度的气态，其体积由1.043 cm³变成1 676 cm³，求：

①1 g水所含的分子个数；

②体积膨胀时气体对外界做的功；

③气体的内能变化．(大气压强p₀＝1.0×10⁵ Pa，水的摩尔质量为M＝18 g/mol，阿伏加德罗常数N_A＝6.0×10²³ mol^－¹)

(12分)(1)随着科技的迅猛发展和人们生活水平的提高，下列问题一定能够实现或完成的是 (　　)

A．假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，则大约20年能数完(阿伏加德罗常数N_A取6.0×10²³个/mol)

B．热量可以从低温物体传到高温物体

C．热机的效率达到100 %

D．太阳能的利用普及到老百姓的日常生活中

(2)某学校研究性学习小组组织开展一次探究活动，想估算地球周围大气层空气的分子个数和早晨同中午相比教室内的空气的变化情况．一学生通过网上搜索，查阅得到以下几个物理量数据：地球的半径R＝6.4×10⁶ m，地球表面的重力加速度g＝9.8 m/s²，大气压强p₀＝1.0×10⁵ Pa，空气的平均摩尔质量M＝2.9×10^{－2 kg/mol}，阿伏加德罗常数N_A＝6.0×10²³个/mol.另一个同学用温度计测出早晨教室内的温度是7℃，中午教室内的温度是27℃.
①第一位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗？若能，请说明现由；若不能，也请说明理由．
②根据上述几个物理量能否估算出中午跑到教室外的空气是早晨教室内的空气的几分之几？

（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。

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