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1、热 学大题优练12优选例题例1如图所示，内径相同的两U形玻璃管竖直放置在空气中，中间用细软管相连，左侧U形管顶端封闭，右侧U形管开口，用水银将部分气体A封闭在左侧U形管内，细软管内还有一部分气体。已知环境温度恒为17 ，大气压强为76 cmHg，稳定时，A部分气体长度为20 cm，管内各液面高度差分别为h18 cm、h210 cm。(1)求A部分气体的压强；(2)现仅给A部分气体加热，当管内气体温度升高了40 时，A部分气体长度为22 cm，求此时右侧U形管液面高度差h2。【解析】(1)设左侧A部分气体压强为p1，软管内气体压强为p2，由图中液面的高度关系可知解得。(2)由理想气体状态方程有解。

2、得由于空气柱长度增加2cm，则水银柱向右侧移动2cm，因此液面高度差h14cm，由解得。例2真空压缩袋是抽走空气利用大气压压缩物体的一种袋子，主要用于装棉被和各种衣服类，具有防潮、防霉、防蛀、防异味等特点。某同学设计了一个活塞式抽气机对压缩袋进行抽气，可将装置简化为如图所示，假设放入衣物后通过手工挤压使袋中容纳空气的容积为V0且保持不变，袋内气体压强为大气压强p0，活塞式抽气机的容积为V0，活塞的横截面积为S，不计活塞的厚度和重力，连接管的体积可忽略，抽气过程中气体温度不变。(1)对于第一次抽气（不考虑活塞在底端时的情况），将活塞缓慢上提，求手对活塞的最大拉力；(2)求抽气机抽气10次后，压缩。

3、袋中剩余气体的压强p10。【解析】(1)当活塞下压时，阀门关闭，打开，右侧抽气机中，体积的气体排出。对于第一次抽气，活塞上提，压缩袋中气体均匀分布到抽气机和压缩袋中，活塞上升到最高处时，气体压强降为p1，此时内外压强差最大，手对活塞的拉力最大，由于抽气过程中气体温度不变，根据玻意耳定律有解得根据平衡条件得。(2)对于第二次抽气，活塞上提，压缩袋中气体再次均匀分散到抽气机和压缩袋中，气体压强降为，根据玻意耳定律有解得以此类推，第10次抽气后压缩袋中气体压强降为。模拟优练1趣味运动“充气碰碰球”如图所示。用完全封闭的PVC薄膜充气膨胀成型，人钻入洞中，进行碰撞游戏。充气之后碰碰球内气体体积为0.8。

4、 m3，压强为1.5105 Pa。碰撞时气体最大压缩量是0.08 m3，不考虑压缩时气体的温度变化。(1)求压缩量最大时，球内气体的压强；（结果保留3位有效数字）(2)为保障游戏安全，球内气体压强不能超过1.75105 Pa，那么，在早晨17 环境下充完气的碰碰球，球内气体压强为1.5105 Pa，若升温引起的球内容积变化可忽略，请通过计算判断是否可以安全地在中午37 的环境下进行碰撞游戏。【解析】(1)碰撞游戏时，气体从初始到压缩量最大的过程中，经历等温变化，由玻意耳定 其中p11.5105Pa，V10.8m3，V2（0.8-0.08）m30.72m3代入数据解得p21.67105 Pa。(。

5、2)从早晨充好气，到中午碰撞游戏前，气体经历等容变化，由查理定律有 其中T2（17+273）K290K，T3（37+273）K310K中午碰撞游戏时，气体从初始状态到压缩量最大的过程中，气体经历等温变化，由玻意耳定律有 联立并代入数据解得p41.78105Pa1.75105Pa 所以不能安全地在中午37的环境下进行碰撞游戏。2如图所示是某潜艇的横截面示意图，它有一个主压载水舱系统结构，主压载水舱有排水孔与海水相连，人们可以通过向水舱里注水或者排水来控制潜艇的浮沉。潜艇内有一个容积V3 m3的贮气钢筒，在海面上时，贮气钢筒内贮存了p200 atm的压缩空气，压缩空气的温度为t27 。某次执行海底。

6、采矿任务时，通过向主压载水舱里注入海水，潜艇下潜到水面下h290 m处，此时海水及贮气钢筒内压缩空气的温度均为t17 ；随着采矿质量的增加，需要将贮气钢筒内的压缩空气压入水舱内，排出部分海水，使潜艇保持水面下深度不变，每次将筒内一部分空气压入水舱时，排出海水的体积为V1 m3，当贮气钢筒内的压强降低到p250 atm时，就需要重新充气。在排水过程中气体的温度不变，已知海水的密度1103 kg/m3，海面上大气压强p01 atm，g10 m/s2，1 atm1105 Pa。求在该贮气钢筒重新充气之前，可将贮气钢筒内的空气压入水舱多少次？【解析】设在水面下h290 m处贮气钢筒内气体的压强变为，由查理定律得设贮气钢筒内气体的压强变为p2时，。

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