如图所示,导热汽缸开口向右水平放置,缸内活塞密闭效果良好且能无摩擦滑动。开始时活塞在虚线位置静止(状态I),封闭气体体积为V=1L,通过给缸体缓慢加热,气体膨胀至体积加倍(状态Ⅱ),此时汽缸内壁的卡销自动开启,同时停止加热,待汽缸慢慢冷却至环境温度(状态Ⅲ)。若封闭气体可视为理想气体,环境温度为27℃,外界大气压强为p0=1.0×105Pa。求:
(1)状态Ⅱ的温度T2和状态Ⅲ的压强p3;
(2)若给缸体缓慢加热的过程,气体吸收的热量为Q=220J,则在加热过程中内能变化多少?
(1)状态Ⅱ的温度T2和状态Ⅲ的压强p3;
(2)若给缸体缓慢加热的过程,气体吸收的热量为Q=220J,则在加热过程中内能变化多少?
更新时间:2022-09-15 18:14:58
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【推荐1】如图所示,在水平地面上竖直放置一个汽缸,上端开口,汽缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h,a距缸底的高度为,活塞只能在a、b间移动,其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为(可增加配重),横截面积为S,厚度忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计一切摩擦。开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为,温度均为。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体,直至活塞刚好到达b处。求此时汽缸内气体的温度。(已知重力加速度为g,活塞质量和大气压强的关系为)
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【推荐2】某汽车轮胎能在的范围内正常工作,正常工作时胎内气体的压强最高不能超过,最低不能低于。在的室温环境下给该轮胎充气,充气结束时,胎内气体的温度升高到。假定轮胎容积不变,分析解答下列问题。
(i)夏天的汽车行驶在温度较高的马路上,轮胎容易爆裂。若该胎内气体温度高达,从微观上分析胎内气体压强变化导致爆胎这一现象;
(ii)求充气结束时轮胎内气体压强的范围(结果保留两位有效数字)。
(i)夏天的汽车行驶在温度较高的马路上,轮胎容易爆裂。若该胎内气体温度高达,从微观上分析胎内气体压强变化导致爆胎这一现象;
(ii)求充气结束时轮胎内气体压强的范围(结果保留两位有效数字)。
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名校
【推荐3】“打吊瓶”是常见的医疗手段,如图是医院常用的一种玻璃输液瓶。输液瓶刚从药房取出时,其内部气体体积为、压强为、温度为,输液前瓶内气体温度升高到环境温度。准备输液时,将进气口打开(输液调节器未打开),发现有气体进入瓶内,外界大气压强为,环境温度恒定。
(1)求瓶内气体状态稳定后,从进气口进入瓶内的空气与瓶内原有空气的质量之比;
(2)输液时,若把空气柱输入体内,会造成空气栓塞,致使病人死亡。本次输液时若不慎将空气柱输入人体内,已知人的舒张压为,体温为,试计算空气柱到达心脏处时,在舒张压状态下,空气柱的体积是多少。
(1)求瓶内气体状态稳定后,从进气口进入瓶内的空气与瓶内原有空气的质量之比;
(2)输液时,若把空气柱输入体内,会造成空气栓塞,致使病人死亡。本次输液时若不慎将空气柱输入人体内,已知人的舒张压为,体温为,试计算空气柱到达心脏处时,在舒张压状态下,空气柱的体积是多少。
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名校
【推荐1】如图所示,横截面积均为S,内壁光滑的导热汽缸A、B。A水平、B竖直放置,A内气柱的长为2L,D为B中可自由移动的轻活塞,轻活塞质量不计。A、B之间由一段容积可忽略的细管相连,A汽缸中细管口处有一单向小阀门C,A中气体不能进入B中,当B中气体压强大于A中气体压强时,阀门C开启,B内气体进入A中。大气压为p0,初始时气体温度均为27℃,A中气体压强为1.5p0,B中活塞D离汽缸底部的距离为3L。现向D上缓慢添加沙子,最后沙子的质量为.求:
(1)活塞D稳定后B中剩余气体与原有气体的质量之比;
(2)同时对两汽缸加热,使活塞D再回到初始位置,则此时汽缸B内的温度为多少?
(1)活塞D稳定后B中剩余气体与原有气体的质量之比;
(2)同时对两汽缸加热,使活塞D再回到初始位置,则此时汽缸B内的温度为多少?
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【推荐2】某同学喝一盒牛奶但未喝完,想测量剩余牛奶的体积。他发现插在牛奶盒里的透明竖直吸管内残留了一小段长度为l的牛奶柱,于是用蜡将接口密封,吸管下端在液面上方,如图所示。他先在室内测得牛奶盒接口处到牛奶柱下端的距离为,再将牛奶盒拿到室外一段时间后,测得接口处到牛奶柱下端的距离变为。已知室内的热力学温度为,室外的热力学温度为,大气压恒为,吸管横截面积为S,牛奶盒容积为,牛奶密度为,重力加速度为g,忽略吸管壁的厚度和牛奶柱的蒸发,整个过程牛奶盒未形变,牛奶未溢出,牛奶盒及吸管内的封闭气体视为理想气体。
(1)求剩余牛奶的体积;
(2)若气体的内能与热力学温度成正比,比例系数为k,求该过程封闭气体吸收的热量。
(1)求剩余牛奶的体积;
(2)若气体的内能与热力学温度成正比,比例系数为k,求该过程封闭气体吸收的热量。
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【推荐1】一定质量的理想气体,状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的pV图线描述,其中D→A为等温线,气体在状态A时温度为TA=300 K,求:
(1)气体在状态C时温度TC;
(2)若气体在A→B过程中吸热1000 J,则在A→B过程中气体内能如何变化?变化了多少?
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【推荐2】如图所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置,开始时被封闭的气体的长度为32cm,某同学用力向下压缩气体,使封闭气体的长度变为12cm,该同学对活塞做90J的功,大气压强为p=1×105Pa,活塞的横截面积S=10cm2,不计活塞的重力和摩擦,若以适当的速度压缩气体,在此过程中向外散热20J,求气体内能变化了多少?
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【推荐3】气压式升降椅通过气缸上下运动来支配椅子升降,其简易结构如图所示,圆柱形气缸与椅面固定连接,总质量为,横截面积为的柱状气动杆与底座固定连接,可自由移动的气缸与气动杆之间封闭一定质量的理想气体,稳定后测得封闭气体柱长度为。设气缸气密性、导热性能良好,忽略摩擦力,已知大气压强为,室内温度,取。若质量为M的人盘坐在椅面上,稳定后椅面下降的高度为,室内温度保持不变。
(1)求坐椅上人的质量M;
(2)稳定后,室内气温缓慢升高至,此过程中封闭底座气体内能增加2.0J,求封闭气体与外界交换的热量。
(1)求坐椅上人的质量M;
(2)稳定后,室内气温缓慢升高至,此过程中封闭底座气体内能增加2.0J,求封闭气体与外界交换的热量。
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