如图,内壁光滑、开口向上的圆柱形汽缸竖直固定在水平面上,缸顶有一厚度不计的挡板,缸内用质量与厚度均不计的活塞封闭着一定质量的理想气体,当气体的温度为T1=300K时,封闭气柱的高度等于汽缸高度的
。已知活塞的截面积为S=100cm2,挡板底部的截面积为S′=20cm2,外界大气压强为p0=1×105Pa。
(i)缓慢加热缸内封闭气体,当活塞刚好到达缸顶且与挡板无挤压时,求缸内气体的温度;
(ii)当封闭气体的温度稳定为T2=432K时,求活塞对挡板的压力最大值。
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(i)缓慢加热缸内封闭气体,当活塞刚好到达缸顶且与挡板无挤压时,求缸内气体的温度;
(ii)当封闭气体的温度稳定为T2=432K时,求活塞对挡板的压力最大值。
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更新时间:2022-01-08 10:00:44
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【推荐1】如图,上端开口的圆柱形导热汽缸竖直放置,横截面积S=1×10-3m2,一定质量的理想气体被质量m=1.0kg的光滑活塞封闭在汽缸内,活塞上放有一质量也为1.0kg的小物块(大气压强取p0=1.0×105Pa,g取10m/s2):
(1)活塞静止时,画出活塞的受力分析图并求此时封闭气体的压强;
(2)若环境初温为27℃,现将小物块撤掉,要使活塞最终仍静止在初位置,需将温度降到多少度?
(1)活塞静止时,画出活塞的受力分析图并求此时封闭气体的压强;
(2)若环境初温为27℃,现将小物块撤掉,要使活塞最终仍静止在初位置,需将温度降到多少度?
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【推荐2】如图所示,质量为m的绝热汽缸竖直倒置,横截面积为S的光滑活塞通过轻杆与地面固定。汽缸内封闭有理想气体,活塞与汽缸间不漏气,外界大气压强恒为p0,缸内气体的热力学温度为T0,重力加速度大小为g。
(1)求缸内气体的压强p;
(2)若在汽缸顶部放上质量也为m的物块,缓慢对缸内气体加热,使缸内气体的体积与加热前相同,求加热后缸内气体的热力学温度T。
(1)求缸内气体的压强p;
(2)若在汽缸顶部放上质量也为m的物块,缓慢对缸内气体加热,使缸内气体的体积与加热前相同,求加热后缸内气体的热力学温度T。
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【推荐3】如图,由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0 ℃的水槽中,B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空,B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低 60 mm。打开阀门S,整个系统稳定后,U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
(1)求玻璃泡C中气体的压强;
(2)将右侧水槽的水从0 ℃加热到一定温度时,U形管内左右水银柱高度差变为20 mm。求加热后右侧水槽的水温是多少摄氏度。
(1)求玻璃泡C中气体的压强;
(2)将右侧水槽的水从0 ℃加热到一定温度时,U形管内左右水银柱高度差变为20 mm。求加热后右侧水槽的水温是多少摄氏度。
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【推荐1】某设备中控制物体升降部分装置原理如图所示,开口向上的汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞质量为m=1kg,横截面积为S=5cm2,可沿汽缸无摩擦的滑动,绕过光滑定滑轮的轻绳一端活塞相连,另一端与放在地面上质量为M的物块相连。开始时,轻绳处于伸直状态但无弹力,活塞离汽缸内底的距离为h=9cm,缸内气体的温度为T1=300K。当汽缸内气体温度下降为T2=225K时,物块对地面的压力刚好为零。汽缸的质量大于物块的质量,外界大气压为p0=1.0×105Pa,重力加速度g取10m/s2,环境温保持不变。求:
(1)物块的质量M;
(2)要使物块缓慢上升3cm,需要将缸内气体的温度缓慢降为多少K。
(1)物块的质量M;
(2)要使物块缓慢上升3cm,需要将缸内气体的温度缓慢降为多少K。
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【推荐2】如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置,在距汽缸底部l=36cm处有一与汽缸固定连接的卡环,活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体,当气体的温度T0=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时,活塞与汽缸底部之间的距离l0=30cm,已知活塞的质量m=4kg,横截面积s=20cm2,活塞厚度不计,现对汽缸加热,使活塞缓慢上升,取g=10m/s2,求:
(1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1;
(2)封闭气体温度升高到T2=540K时的压强p2;
(3)试定性画出气体在整个过程的P—T图像。
(1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1;
(2)封闭气体温度升高到T2=540K时的压强p2;
(3)试定性画出气体在整个过程的P—T图像。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/8/2458144433840128/2458253308100608/STEM/da3301f5-1bbc-4075-b5ab-9ce4e40a98fe.png?resizew=277)
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