一密封的氣象探測氣球,在地面時充有壓強為1.0×105Pa、溫度為27.0℃的氦氣時,體積為4.0m3,氣球內(nèi)氦氣的密度為1.0Kg/m3,摩爾質(zhì)量為4g/mol.在上升至海拔10.0k.m高空的過程中,氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓4×104Pa,氣球內(nèi)部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變.此后停止加熱,保持高度不變.已知在這一海拔高度氣溫為-33.0℃.已知阿伏伽德羅常數(shù)為N=6.0×1023mol-1.求:
(1)氣球內(nèi)氦氣的分子數(shù)
(2)氦氣在停止加熱前的體積;
(3)氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積.
(1)氦氣分子個數(shù):n=
m
M
N=
ρV0
M
N=
1×4
0.004
×6.0×1023=6.0×1026個;
(2)由題意知,氣體狀態(tài)參量為:p1=1.0×105Pa,V1=4m3,p2=4×104Pa,
氣體溫度不變,由玻意耳定律得:p1V1=p2V2,代入數(shù)據(jù)解得:V2=10m3
(3)經(jīng)過較長時間后,氣體溫度與環(huán)境溫度相等,
氣體狀態(tài)參量為:V2=10m3,T2=T1=273+27=300K,T3=273-33=240K,
氣體壓強不變,由蓋呂薩克定律得:
V2
T1
=
V3
T2
,代入數(shù)據(jù)解得:V3=8m3
答:(1)氣球內(nèi)氦氣的分子數(shù)為6.0×1026個.
(2)氦氣在停止加熱前的體積為10m3;
(3)氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積為8m3
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一薄壁玻璃瓶,在溫度恒定情況下,稱量質(zhì)量三次:(1)瓶抽空了;(2)瓶內(nèi)裝有一個大氣壓的空氣;(3)瓶內(nèi)裝滿1.5個大氣壓的未知氣體.三次稱量的數(shù)值是:.試計算未知氣體的相對分子質(zhì)量.已知空氣的相對分子質(zhì)量為29.瓶壁的體積與瓶內(nèi)的容積相比可以忽略不計.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

一定量的理想氣體與兩種實際氣體Ⅰ、Ⅱ在標準大氣壓下做等壓變化時的V-T關(guān)系如圖所示,圖中.用三份上述理想氣體作為測溫物質(zhì)制成三個相同的溫度計,然后將其中兩個溫度計中的理想氣體分別換成上述實際氣體Ⅰ、Ⅱ.在標準大氣壓下,當環(huán)境溫度為T0時,三個溫度計的示數(shù)各不相同,如圖所示,溫度計(ⅱ)中的測溫物質(zhì)應為實際氣體(圖中活塞質(zhì)量忽略不計);若此時溫度計(ⅱ)和(ⅲ)的示數(shù)分別為21℃?和24℃,則此時溫度計(ⅰ)的示數(shù)為        ℃?;可見用實際氣體作為測溫物質(zhì)時,會產(chǎn)生誤差.為減小在T1~T2范圍內(nèi)的測量誤差,現(xiàn)針對T0進行修正,制成如圖所示的復合氣體溫度計,圖中無摩擦導熱活塞將容器分成兩部分,在溫度為T1時分別裝入適量氣體Ⅰ和Ⅱ,則兩種氣體體積之比V∶V應為           .

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B再到狀態(tài)C的過程,A、C兩點在同一條雙曲線上,則此變化過程中( 。
A.從A到B的過程溫度降低
B.從B到C的過程溫度升高
C.從A到C的過程溫度先升高再降低
D.從A到C的過程溫度先降低再升高

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

對于一定質(zhì)量的理想氣體,下列說法正確的是( 。
A.保持氣體的壓強不變,改變其體積,可以實現(xiàn)其內(nèi)能改變
B.保持氣體的壓強不變,改變其溫度,可以實現(xiàn)其內(nèi)能不變
C.若氣體的溫度逐漸升高,則其壓強可以保持不變
D.氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)
E.當氣體體積逐漸增大時,氣體的內(nèi)能一定減小.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖是某種噴霧器示意圖,在貯液筒裝入一些藥液后將密封蓋蓋好.多次拉壓活塞后,把空氣打入貯液筒內(nèi),貯液筒與外界熱交換忽略不計,打開噴嘴開關(guān),活塞位置不變,藥液就可以持續(xù)地噴出,藥液噴出過程中,貯液筒內(nèi)的空氣( 。
A.分子間的引力和斥力都在增大
B.體積變大,壓強變小
C.氣體分子的平均動能不變
D.氣體的內(nèi)能減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一實用氧氣鋼瓶,瓶內(nèi)氧氣的壓強P=5.0×103Pa,溫度t=27℃,求氧氣的密度,氧的摩爾質(zhì)量μ=3.2×102kg/mol,結(jié)果取兩位數(shù)字.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

內(nèi)壁光滑的導熱氣缸豎直浸放在盛有27℃溫水的恒溫水槽中,用不計質(zhì)量的活塞封閉了壓強為1.0×105Pa、體積為2.0×10-3m3的理想氣體.現(xiàn)在活塞上方緩緩倒上質(zhì)量為0.5kg的沙子,封閉氣體的體積變?yōu)閂1;然后將氣缸移出水槽,經(jīng)過緩慢降溫,氣體溫度最終變?yōu)?23℃.已知活塞面積為2.0×10-4m2,大氣壓強為1.0×105Pa,g取10m/s2,求:
(i)氣體體積V1
(ii)氣缸內(nèi)氣體的最終體積V2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,氣缸A與導熱氣缸B均固定在地面上,由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸間均無摩擦,開始時兩形狀相同的長方體氣缸內(nèi)裝有理想氣體,壓強均為p0、體積均為V0.緩慢加熱A中氣體,使A中氣體體積變?yōu)樵瓉淼?.2倍.設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變.
(1)求此時氣缸A中氣體的壓強pA
(2)此過程B中氣體吸熱還是放熱?試分析說明.

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