如图所示为某兴趣小组设计的一种气压型“体积测量仪”的工作原理示意图,该测量仪可以测量不规则物体的体积。A(压气筒)和B(测量罐)均为高L、横截面积S的导热汽缸,中间用体积可忽略不计的细管连接,C为质量m、润滑良好且厚度不计的密闭活塞,将缸内的理想气体(氮气)封闭。当外界大气压为,环境温度为27℃时,活塞正好在压气筒A的顶部。现在C活塞上放置一质量5m的重物,活塞缓慢下移,待缸内温度再次和环境温度相等时,测量活塞与缸底的间距为0.6L,求:
(1)放置重物之前,缸内气体的压强P1;
(2)不规则物体的体积v。
(1)放置重物之前,缸内气体的压强P1;
(2)不规则物体的体积v。
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更新时间:2022-04-29 22:22:39
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【知识点】 应用理想气体状态方程处理实际问题
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【推荐1】如图所示,开口向右水平固定汽缸内用活塞封闭有一定质量的理想气体,汽缸长度,缸内横截面积为50,活塞通过绕过固定小滑轮的细线与一个总质量为的沙桶相连,沙桶距地面足够高。活塞与汽缸无摩擦且不漏气,缸内气体温度为300K,活塞刚好位于汽缸正中间处,整个装置静止。现使缸内气体缓慢升温,活塞缓慢向右移动8cm时,停止加热。已知大气压恒为,重力加速度为,求:
(1)此时缸内气体温度;
(2)停止加热后,减少沙桶中沙子,经过较长时间后,缸内气体温度已经恢复至300K。活塞停在距离汽缸底部10cm处,求沙桶中减少的沙子质量。
(1)此时缸内气体温度;
(2)停止加热后,减少沙桶中沙子,经过较长时间后,缸内气体温度已经恢复至300K。活塞停在距离汽缸底部10cm处,求沙桶中减少的沙子质量。
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【推荐2】如图所示,K是连通大气的阀门,C为可上下移动的水银槽,容器A通过橡皮管与容器B相通,连通A、B管道的容积可忽略。先打开K,移动C,使B中水银面降低到与标记M相平,封闭气体温度为31℃;然后关闭K,使封闭气体温度降至27°C,这时B中水银面升到与标记N相平,测出C中水银面比标记N高h1=24cm。再打开K,在容器A中装入某固体粉末,移动C,使B内水银面降到M标记处;关闭K,并保持封闭气体温度不变,缓缓提升C,使B内水银面升到与N标记相平,测得C中水银面比标记N高h2=76cm。已知外界的大气压p0=76cmHg,A容器的容积和B容器的容积之和为800cm3。求该固体粉末的实际体积。
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【推荐3】如图所示,—个绝热的汽缸(汽缸足够高)竖直放置,内有一个绝热且光滑的活塞,中间有一个固定的导热性良好的隔板,隔板将汽缸分成两部分,分别密封着两部分理想气体A和B。活塞的质量m=8 kg,横截面积S=10 cm2,与隔板相距h=25 cm,现通过电热丝缓慢加热气体,当A气体吸收热量Q=200 J时,活塞上升了h'=10 cm,此时气体的温度为t1=27 ℃。已知大气压强p0=1×105Pa,重力加速度g取10 m/s2。
(1)现在停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当活塞恰好回到原来的位置时,A气体的温度为t2=37 ℃,求添加砂粒的总质量M;
(2)加热过程中,若A气体的内能增加了ΔU1=55 J,求B气体的内能增加量ΔU2。
(1)现在停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当活塞恰好回到原来的位置时,A气体的温度为t2=37 ℃,求添加砂粒的总质量M;
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