粗细均匀的玻璃管开口朝上竖直固定放置,玻璃管总长
,管内有一段高度
水银柱,水银柱下端封闭空气柱的长度
,管内气体温度与环境温度相同,已知大气压强
,环境温度
,封闭气体视为理想气体。
(1)若缓慢加热管内封闭气体,为保证水银不溢出,气体温度不能超过多少?
(2)若不加热封闭气体且环境温度保持为T1不变,为保证水银不溢出,最多还可缓慢沿管壁向玻璃管内注入多少厘米长的水银柱?
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(1)若缓慢加热管内封闭气体,为保证水银不溢出,气体温度不能超过多少?
(2)若不加热封闭气体且环境温度保持为T1不变,为保证水银不溢出,最多还可缓慢沿管壁向玻璃管内注入多少厘米长的水银柱?
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更新时间:2020-10-28 07:28:13
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】在抗击新冠肺炎疫情期间,很多公共场所采用压缩式喷雾器来消毒。如图所示,喷雾器药液桶的总容积为V0,初始时,进液口和喷液口均关闭,桶内药液上方空气的压强为3p0,体积为
。打开喷液口,喷洒消毒液,一段时间后关闭喷液口,此时药液桶内空气的强为2p0。不考虑打气筒与药液桶连接管内空气的体积,整个过程视为等温变化,大气压为标准大气压强p0。
(1)关闭喷液口时,已喷出的消毒液体积是多少?
(2)每次打气,能打入压强为p0、体积为
的空气,为了使药液桶内空气压强不小于3p0,至少需要打气多少次?
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(1)关闭喷液口时,已喷出的消毒液体积是多少?
(2)每次打气,能打入压强为p0、体积为
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】图1是很多机械结构中都会用到的气弹簧装置。其简化模型如图2所示,装有氮气的封闭气缸竖直固定在水平地面上,一光滑活塞将气缸分成A、B两部分,活塞上有一个透气的小孔将气缸中两部分气体连通在一起,活塞上固定一个圈柱形的连杆。已知活塞与连杆的总质量为m,活塞横截面积为S,连杆横截面积为
。初始时刻活塞停在气缸内某处,此时A部分气体高
,B部分气体高
。已知大气压强为
,重力加速度为g,气体可看作理想气体,汽缸与连杆之间无摩擦且密封良好,气体温度始终保持不变。
(1)求初始时刻缸内气体压强
;
(2)若对连杆施加向下的压力,使得活塞缓慢向下移动距离
,求此时缸内气体压强
。
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(1)求初始时刻缸内气体压强
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(2)若对连杆施加向下的压力,使得活塞缓慢向下移动距离
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,直立的汽缸中有一定质量的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁导热良好,周围环境温度保持不变。开始时活塞恰好静止在A处,现轻放一物体在活塞上,活塞下移.经过足够长时间后,活塞系统停在B点,已知AB=h,B处到汽缸底部的距离为h,大气压强为p0,重力加速度为g。求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/26/1890692340187136/1912092098412544/STEM/29656a90-ddff-412b-938b-8d1d8ca197f4.png?resizew=305)
(1)物体将活塞压至B处平衡时,缸内气体的压强p2;整个过程中,缸内气体是吸热还是放热,简要说明理由;
(2)已知初始温度为27℃,若升高环境温度至T1,活塞返回A处达稳定状态,T1的值是多大。
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(1)物体将活塞压至B处平衡时,缸内气体的压强p2;整个过程中,缸内气体是吸热还是放热,简要说明理由;
(2)已知初始温度为27℃,若升高环境温度至T1,活塞返回A处达稳定状态,T1的值是多大。
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图,用绳子悬挂一内壁光滑的圆柱形倒立汽缸,汽缸处于竖直状态,高度H0=0.8m、底面积S=30cm2,缸内有一个质量为m=15kg的活塞,封闭了一定质量的理想气体.温度为27℃时,活塞距缸底的距离为L0=0.5m.已知大气压强p0=105Pa,不计活塞厚度及活塞与缸体的摩擦,重力加速度大小g=10m/s2.求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/11/a7ab814c-c846-4420-a5a8-3a3f6c3960d1.png?resizew=112)
(i)用缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离,缸内气体至少要升高的温度Δt;
(ii)从开始升温到活塞刚要脱离汽缸,缸内气体压力对活塞做的功W.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/11/a7ab814c-c846-4420-a5a8-3a3f6c3960d1.png?resizew=112)
(i)用缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离,缸内气体至少要升高的温度Δt;
(ii)从开始升温到活塞刚要脱离汽缸,缸内气体压力对活塞做的功W.
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适中
(0.65)
【推荐3】一内壁光滑的汽缸竖直放置,通过轻杆连接的两活塞
之间封闭有一定质量的理想气体,如图所示。初始时,两厚度不计的活塞均处于静止状态,且两活塞到上、下两部分汽缸连接处
的距离相等,封闭气体的热力学温度为
。已知两活塞
的质量
,横截面积
,重力加速度大小为g,大气压强恒为
。
(1)若使封闭气体缓慢降温至活塞a恰好移动到
处,求此时气体的温度T;
(2)若汽缸和活塞导热性良好,汽缸外温度恒为
,现在活塞a上方缓慢加入液体使活塞a恰好移动到
处(a恰未与
接触),求加上的液体的总质量m。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/663a61ad241d5d874c9a9362f0ee917c.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bfa7859a0651464ba973cc2408012c54.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cd410a512c1f71b06e408e134f98901.png)
(1)若使封闭气体缓慢降温至活塞a恰好移动到
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/411461db15ee8086332c531e086c40c7.png)
(2)若汽缸和活塞导热性良好,汽缸外温度恒为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/635ccd929471d564cc9d2d96266b34d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/411461db15ee8086332c531e086c40c7.png)
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