如图所示,一个直立的气缸由截面积不同的两个圆筒联接而成,活塞A、B用一根长为2L的不可伸长的细线连接,它们可以在筒内无摩擦地上、下滑动,它们的截面积分别为=20
,
=10
,A、B之间封住一定质量的理想气体,A的上方与B的下方均与大气相通,大气压始终保持为
Pa.
(1)当气缸内气体温度为600K,压强为1.2×Pa时,A、B活塞的平衡位置如图,已知B活塞质量m=1kg,求活塞A的质量(g取10m/
).
(2)当气缸内气体温度由600k缓慢降低时,活塞A、B之间保持距离不变,并一起向下缓慢移动(可认为两活塞仍处在平衡状态),直到A移动到两圆筒连接处.若此后温度继续下降,直到活塞A和B之间的距离小于2L时为止,试分析在降温的整个过程中,气缸内的气体压强变化的情况,并求出在这一过程中气缸内的气体的最低温度。
已知水的分子直径约为4×10-10 m,水的密度为1.0×103 kg/m3,水的相对分子质量为18.试根据以上数据估算阿伏加德罗常数.
试根据冰的密度(0.9×103 kg/m3)、水的摩尔质量(18×10-3 kg/mol)和阿伏加德罗常数,求1 cm3冰中的分子数.
如图8-3-13所示,竖直放置的足够长的密闭气缸,缸体与缸内理想气体的总质量m1="10" kg,活塞质量m2="2" kg,活塞横截面积S=2×10-3 m2,活塞上端与一个劲度系数k=1×103 N/m 的弹簧相连.当气缸下部被木柱支住时,弹簧刚好不伸长,封闭在气缸内的气柱长L1="0.2" m,若外界大气压p0=1×105 Pa,g取10 m/s2,求
图8-3-13
(1)这时气缸内气体的压强为多大?
(2)将木柱拿开,待气缸重新平衡后(温度保持不变)弹簧伸长多少?
(3)气缸下降的距离是多少?
如图8-3-11所示,竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长,粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气,气柱长L="20" cm,活塞A上方的水银深H="10" cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计.用外力向上托住活塞B,使之处于平衡状态,水银面与粗筒上端相平,现使活塞B缓慢上移,直至水银的一半被推入细筒中,求活塞上B移的距离,设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强p0相当于75 cm的汞柱产生的压强.
图8-3-11
如图8-3-14所示,将一盆绿色植物放在一个密闭的装有氢氧化钠溶液的容器内,溶液上方充满体积为V的氧气.玻璃导管一端插入密闭容器,另一端经胶皮管与U形管相连,U形管中装有一定量的水,两侧水面相平.将此装置放在黑暗中24小时后,U形管中两侧水面将出现高度差.试回答:
图8-3-14
(1)U形管中哪一侧水面上升?
(2)将此装置放置在黑暗中的目的是什么?
(3)U形管中两侧水面的高度差为h,容器内的氧气保持温度T不变,以ρ表示水的密度,以p0、T0表示标准状况下气体的压强和温度,以Vmol表示气体摩尔体积,实验时大气压强都为p0,则可求得容器内的绿色植物因上述根本原因消耗了多少葡萄糖?(用化学方程式表示).