如图所示,导热性能良好的汽缸由两部分组成,上端开口下端封闭,两部分汽缸的高度均为
,其中上、下两汽缸的截面均为圆形,两截面的面积分别为2S、S,质量分别
、m的活塞M、N将理想气体甲、乙封闭在汽缸中。当环境的温度为
且系统平衡时,两活塞均位于两汽缸的正中央位置;如果将环境的温度降低到
(未知),活塞M刚好到达汽缸的底部,且该过程理想气体乙向外界放出的热量为Q。已知大气压强为
,重力加速度为g。求:
(1)降温后的环境温度
为多少?
(2)上述过程中,理想气体乙减少的内能为多少?
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(1)降温后的环境温度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
(2)上述过程中,理想气体乙减少的内能为多少?
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更新时间:2021-05-23 19:25:19
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适中
(0.65)
【推荐1】一内壁光滑的导热汽缸水平放置,用横截面积为
,质量为
的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞距汽缸底部的距离为
,在距汽缸底部为
的
两点有两个固定在汽缸上的小挡板,其体积可忽略.已知周围环境温度为
,外界大气压强为
,重力加速度为
,现对缸内封闭气体加热至
,加热过程中活塞没离开汽缸口.求:
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①加热至
时活塞距汽缸底部的距离;
②保持
温度不变,将汽缸转动至开口向上竖直放置,稳定后缸内封闭气体的压强.
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①加热至
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②保持
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(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,一水平放置的汽缸,由截面积不同的两圆筒连接而成.活塞A、B用一长为3l的刚性细杆连接,B与两圆筒连接处相距l=1.0 m,它们可以在筒内无摩擦地沿左右滑动.A、B的截面积分别为
、
.A、B之间封闭着一定质量的理想气体.两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气,大气压强始终保持为
=1.0×105 Pa.活塞B的中心连一不能伸长的细线,细线的另一端固定在墙上.当汽缸内气体温度为
=540 K,活塞A、B的平衡位置如图所示,此时细线中的张力为
=30 N.
(1)现使汽缸内气体温度由初始的540 K缓慢下降,温度降为多少时活塞开始向右移动?
(2)继续使汽缸内气体温度缓慢下降,温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒连接处?
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(1)现使汽缸内气体温度由初始的540 K缓慢下降,温度降为多少时活塞开始向右移动?
(2)继续使汽缸内气体温度缓慢下降,温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒连接处?
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】如图所示,竖直放置的绝热圆柱形容器开口向上,用质量m=10 kg的活塞密封一部分理想气体,活塞在容器内能自由滑动且保持水平,容器内侧的底面积S=50 cm2,开始时气体的温度t=27
,活塞到容器底的距离L=20 cm。现通过电热丝缓慢加热气体,不计电热丝自身吸收的热量,气体内能增加了48 J,活塞缓慢上升的距离h=2 cm。已知大气压强p0=1.0×105 Pa,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)活塞停止上升时容器内气体的温度
;
(2)在这一过程中,电热丝中电流所做的功W。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/72343994aade16cba095dee3296ea2ce.png)
(1)活塞停止上升时容器内气体的温度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df1c3ba20a4e7234e949a05cedb09b33.png)
(2)在这一过程中,电热丝中电流所做的功W。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/13/d7eafead-77c2-4836-a7ee-b72594f9f313.png?resizew=142)
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上,开口向下.厚度不计、导热性能良好的活塞的横截面积为
,质量
与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离
,活塞距汽缸口
.汽缸所处环境的温度为
,大气压强
,取
.现将质量为
的物块挂在活塞中央位置上。
(1)活塞挂上重物后,活塞下移,求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离。
(2)若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移,活塞刚好不脱离汽缸,加热时温度不能超过多少?此过程中封闭气体对外做功多少?
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(1)活塞挂上重物后,活塞下移,求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离。
(2)若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移,活塞刚好不脱离汽缸,加热时温度不能超过多少?此过程中封闭气体对外做功多少?
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(0.65)
【推荐2】如图甲所示,竖直放置的汽缸高H=18cm,距缸底h=11cm的光滑内壁上安装有小支架,质量m=1kg,横截面积
的活塞静置于支架上。缸内封闭了一定质量的理想气体,气体的温度
,压强等于大气压强
。活塞与内壁接触紧密。现对密闭气体缓慢加热,使气体温度最终升高至T=450K,此过程气体内能增加了13.6J,热力学温度与摄氏温度之间的数量关系取T=t+273,重力加速度g取
,求:
(1)在缓慢加热过程中,活塞刚要离开小支架时的气体压强
及温度
;
(2)最终气体的体积
,并在图乙所示的p-V图上,画出整个过程中汽缸内气体的状态变化;
(3)整个过程气体吸收的热量Q。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90441f6a596e1f03b97a89dc395605ce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e7c22d882c2c93717d575f8adff76d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cebfa844938869a3fc8952a8d82bd3e9.png)
(1)在缓慢加热过程中,活塞刚要离开小支架时的气体压强
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8be646cd52d7f2f1714e7542e75810f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
(2)最终气体的体积
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c63055a5d6916f99d07fede49120753f.png)
(3)整个过程气体吸收的热量Q。
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