气体压强的计算

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1、气体压强的计算一、压强的基本公式1、定义式:P= (F与S垂直)2、液体深度产生的压强:P= 。二、压强的单位1、国际单位: ,符号为 2、“长度水银柱”制单位:如“cmHg”读做“厘米水银柱”。“mmHg”读做“毫米水银柱”。“76cmHg”相当于深度为76厘米水银深度产生的压强。3、atm。atm读作“标准大气压”例如“1atm”读作“1个标准大气压”。 “2atm”读作“2个标准大气压”。 1个标准大气压相当于76cmHg。思考1:76cmHg= mmHg思考2:1atm= cmHg= Pa。 (水银的密度为13600kg/m3)思考3:真空环境的压强为 1 .计算的主要依据是液体静止力

2、学知识。液面下h深处的压强为p=gh。液面与外界大气相接触。则液面下h处的压强为 p= p0+ gh帕斯卡定律:加在密闭静液体(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)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。1.设外界大气压强相当于76cm水银柱产生的压强,下图表示在竖直平面内放置的玻璃管。各管内被封闭的气体的压强相?300(2)10cm300(1)10cm 2.如图所示,在一端开口且足够长的玻璃管内,有一小段水银柱封住了一段空气柱。玻璃管绕通过其封闭端的水平轴,从竖直位置开始,顺时针方向缓慢转动

3、,在转动一周的过程中(水银不溢出),管内空气压强p随夹角变化的关系图象大致为( )3.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)4. 如下图所示,粗细均匀的竖直倒置的U形管右端封闭,左端开口插入水银槽中,封闭着两段空气柱1和2,已知,外界大气压强,求空气柱1和2的压强。(二)平衡条件法: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。5.三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:6:如图5所示,一个

4、圆筒形容器放置在地面上,活塞(涂黑部分)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,活塞上表面的面积为S,活塞的质量为M。活塞封闭住容器内的气体,不计活塞与容器内壁之间的摩擦。大气压强为P0。1)请对活塞进行受力分析。2)求被活塞封闭在容器中的气体的压强P7.如图所示,活塞质量为m,气缸质量M,横截面积为S,上表面水平,下表面与水平成角摩擦不计,外界大气压为po,被封闭气体的压强为8. 一圆形气缸静置于地面,如图所示,气缸筒的质量为M,活塞的质量为m,活塞面积为s大气压强为p0,现将活塞缓慢上提,求气缸刚离开地面时气缸内气体的压强。(忽略磨擦) 9。如图所示,气缸和活塞的质量分别

5、为M、m,缸内封闭着一定质量的理想气体,活塞用细绳吊着,摩擦不及且温度不变,当大气压增大时,绳子所受的拉力将 ;缸内气体压强将 (填“增大”“减小”或“不变”)。10如图,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动A、B的质量分别为mA12kg,mB8.0kg,横截面积分别为SA=4.010-2m2,SB2.010-2m2一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=1.0105Pa求气体的压强(三)运用牛顿定律计算气体的压强:当封闭气体的所在的系统处于力学非平衡状态时,欲求封闭气体压强,首先要选择 恰当的对象(如与气体相关的液体、活塞等)并

6、对其进行正确的受力分析(特别注意分析内外的压力)然后应用牛顿第二定律列方程求解。11:如图所示,一端开口另一端封闭的玻璃管内有12cm长的水银柱,水银柱封闭住管内的空气。若将玻璃管放置在倾角为30的无限长的光滑斜面上(玻璃管开口向下),玻璃管将在斜面上运动。(大气压强P0=76cmHg)在下滑的过程中被封闭住气体的压强为多少?。12:如图所示,一端开口另一端封闭的玻璃管内有12cm长的水银柱,水银柱封闭住管内的空气。若将玻璃管放置在倾角为30的无限长的光滑斜面上(玻璃管开口向下),玻璃管将在斜面上运动。(大气压强P0=76cmHg)在下滑的过程中被封闭住气体的压强为多少?。13. 如下图所示,质量为M的汽缸放在光滑水平地面上,活塞质量为m,面积为S。封住一部分气体,不计摩擦,大气压强为,若在活塞上加一水平向左的恒力F,求汽缸、活塞共同加速运动时,缸内气体的压强。(设温度不变)小结:计算容器内封闭气体的压强,可以选取 为研究对象。再对研究对象进行 。在根据研究对象的运动状态列相关的力学方程(即若研究对象处于平衡状态,则列 方程,若研究对象处于非平衡状态,则列 方程

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