一端开口底部导热的汽缸长
,用绝热活塞封闭一定质量的理想气体,活塞的质量
,横截面积
,活塞与汽缸壁间封闭良好且无摩擦。汽缸开口一端水平向右时,活塞到汽缸底的距离为120cm,如图所示。现将汽缸缓慢逆时针转动,直到开口竖直向上为止,然后再对气体缓慢加热。活塞的厚度不计,环境温度为27℃,环境大气压
。
(1)对气体缓慢加热,直到活塞恰好到达管口,求此时气体的温度;
(2)对气体缓慢加热的过程中,气体吸收的热量为1600J,求此过程中气体内能的改变量。
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(1)对气体缓慢加热,直到活塞恰好到达管口,求此时气体的温度;
(2)对气体缓慢加热的过程中,气体吸收的热量为1600J,求此过程中气体内能的改变量。
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更新时间:2022-04-14 15:12:09
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,内壁光滑、长度均为
、横截面积均为
的导热汽缸
、B,
水平固定,B竖直固定,两汽缸之间由一段容积可忽略的细管相连,整个装置置于温度恒定、大气压强为
的环境中,活塞C、D的质量及厚度均忽略不计。原长为
、劲度系数
的水平轻弹簧,一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸
缸口的
点。开始时活塞D距汽缸B的底部
,后在D上放一质量
的物体,其中
为重力加速度。弹簧始终在弹性限度内,求:
(1)稳定后弹簧的形变量;
(2)稳定后活塞D下降的距离。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3606c4a853a6a34cb7f33bea81b15a1f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/79f38adcc7b5c435ab3acb52651c3940.png)
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(1)稳定后弹簧的形变量;
(2)稳定后活塞D下降的距离。
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,一导热性能良好的汽缸开口向上放在水平面上,已知汽缸的总高度为
,用厚度不计、截面面积大小为
的密封性良好的轻质活塞于开口处封闭缸中的气体,现在活塞上轻放一质量为
重物,当系统平衡时活塞距离底端的间距为
,若外界大气压恒为
,环境温度恒为
,忽略一切摩擦,重力加速度
取
。求:(计算结果均保留两位有效数字)
①上述过程中封闭气体吸热还是放热,热量改变了多少;
②如果将环境的温度从
缓慢升高到
,则活塞重新平衡时升高的距离为多少。
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①上述过程中封闭气体吸热还是放热,热量改变了多少;
②如果将环境的温度从
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,高为
、横截面积为S的圆柱形汽缸竖直放置,汽缸壁导热性能良好。在汽缸底部放置有一定体积的物体A,汽缸顶部用轻质光滑活塞密封一部分气体,初始温度为
。在活塞上放置一物体B,活塞下降到汽缸的正中间时处于平衡状态;之后对汽缸进行加热,当温度上升到
时,活塞又升至汽缸顶部。已知大气压强为
,重力加速度为g,求:
(1)物体A的体积;
(2)物体B的质量。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cdbf9cf0857352c9f4cab7a508d1026.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/635ccd929471d564cc9d2d96266b34d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e10a7ed83b263e844d04661081635a2e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3606c4a853a6a34cb7f33bea81b15a1f.png)
(1)物体A的体积;
(2)物体B的质量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/9/2437868147040256/2438036416790528/STEM/b9a7345e-94cf-482a-9e52-4818b77d94d4.png?resizew=105)
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,横截面积为10 cm2的上端开口汽缸固定在水平面上,质量不计的轻活塞a下面封闭长度为30 cm的理想气体,上面通过轻绳与质量为2 kg重物b相连,重物b放在压力传感器上,汽缸和活塞a导热性能良好.开始时,外界温度为27℃,压力传感器显示16 N,现缓慢降低温度到-63℃.已知外界大气压强始终为P0=1×105Pa,重力加速度大小g=10m/s2.
(1)压力传感器示数为零时的温度;
(2)整个过程中气体克服外界作用力所做功.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/1/83785a74-3e77-4a16-b357-3dbc745ea63d.png?resizew=198)
(1)压力传感器示数为零时的温度;
(2)整个过程中气体克服外界作用力所做功.
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适中
(0.65)
【推荐1】如图甲所示,一内壁光滑且导热性能很好的汽缸倒立时,一薄活塞恰好在缸口,缸内封闭一定量的理想气体;现在将汽缸正立,稳定后活塞恰好静止于汽缸的中间位置,如图乙所示。已知汽缸的横截面积为S,汽缸的深度为h,大气压强为p0,重力加速度为g,设周围环境的温度保持不变。求:
①活塞的质量m;
②整个过程中缸内气体放出的热量Q。
①活塞的质量m;
②整个过程中缸内气体放出的热量Q。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/29/09d66a69-620c-4cf4-b237-21a2331127f8.png?resizew=169)
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适中
(0.65)
【推荐2】一定质量的理想气体缓慢地经过一个逆时针循环过程,在
图中这一循环过程是一个椭圆,
点为该椭圆中心,如图所示。试求:
(1)此气体若处在与椭圆中心
点所对应的状态时,其温度为
,那么,该气体经过循环过程中椭圆上的A点时,其温度
是多少?
(2)这一循环过程是吸热过程还是放热过程?吸收或放出的热量是多少?(提示:椭圆面积公式
,其中a、b分别是椭圆的半长轴和半短轴,
取3.14)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3403d95ca883357ef3153b67fa512118.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/12fe32dfbd66709875c5b9f79c9496da.png)
(1)此气体若处在与椭圆中心
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/12fe32dfbd66709875c5b9f79c9496da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e83009e9a9e4a9b2f7792fd7ee3bcc2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/43d70d5962157e2116e7f1a267153967.png)
(2)这一循环过程是吸热过程还是放热过程?吸收或放出的热量是多少?(提示:椭圆面积公式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75f7b8963e6121ed76aca58a33796d20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86ebba6ed1add0fe647c0226614b9290.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/21/5e688ea6-243d-41f8-9077-a3b8c2aef4c6.png?resizew=362)
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