如图所示,一定质量的理想气体用质量可忽略的活塞封闭在导热性能良好的汽缸中,活塞的密封性良好.将汽缸的底部悬挂在天花板上,用一段轻绳将活塞和质量为的物体拴接在一起,物体置于水平面上,轻绳刚好伸直.已知活塞的横截面积为,外界环境的压强为,温度为,忽略一切摩擦,重力加速度取。
(1)现降低环境温度,求当温度为多少时物体与水平面之间的弹力恰好为零?
(2)在第(1)问的前提下,继续降低环境温度,当活塞缓慢向上移动时(未到达汽缸底部),已知整个过程气体向外界放出的热量,求整个过程中封闭气体的内能的变化量为多少?
(1)现降低环境温度,求当温度为多少时物体与水平面之间的弹力恰好为零?
(2)在第(1)问的前提下,继续降低环境温度,当活塞缓慢向上移动时(未到达汽缸底部),已知整个过程气体向外界放出的热量,求整个过程中封闭气体的内能的变化量为多少?
更新时间:2023-04-19 11:16:35
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【推荐1】如图,长为L的试管漂浮在水面上,管中的水柱高为,露出水面的试管长为。已知管中气体和水的绝对温度均为T0,大气压强为p0,重力加速度大小为g,水的密度为ρ,试管壁厚度忽略不计。
(i)管内气体温度缓慢降低,试管逐渐下降到管底与水面相平后悬浮在水中,求管内气体的绝对温度T;
(ii)若竖直向下的外力将试管缓慢下降到某一位置,使管内气柱长度变为,此过程中管内气体的温度保持不变,求此时管内外水面的高度差h。
(i)管内气体温度缓慢降低,试管逐渐下降到管底与水面相平后悬浮在水中,求管内气体的绝对温度T;
(ii)若竖直向下的外力将试管缓慢下降到某一位置,使管内气柱长度变为,此过程中管内气体的温度保持不变,求此时管内外水面的高度差h。
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【推荐2】如图所示,水平地面上放置一个内壁光滑的绝热汽缸,汽缸开口朝上,缸内通过轻质活塞封闭一部分气体。初态时气体压强为一个大气压,温度为27 ℃,活塞到汽缸底部距离为30 cm。现对缸内气体缓慢加热到427 ℃,缸内气体膨胀而使活塞缓慢上移,这一过程气体内能增加了100 J。已知汽缸横截面积为50 cm2,总长为50 cm,大气压强为1.0×105 Pa。汽缸上端开口小于活塞面积,不计活塞厚度,封闭气体可视为理想气体。求:
(1)活塞刚到汽缸顶部时封闭气体的温度;
(2)末态时(427 ℃)缸内封闭气体的压强;
(3)封闭气体共吸收了多少热量。
(1)活塞刚到汽缸顶部时封闭气体的温度;
(2)末态时(427 ℃)缸内封闭气体的压强;
(3)封闭气体共吸收了多少热量。
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【推荐1】某学校实验小组设计了测量不规则矿石体积的气压体积测量仪。如图所示为气压体积测量仪的原理图,上端开口的气压筒A和上端封闭的测量筒B均为高,横截面积的导热气缸,两气缸连接处的细管体积不计。现把待测矿石置于测量筒B中,将质量的活塞从气压筒A上方开口处放下,在两气缸内封闭一定质量的理想气体(不计活塞厚度和摩擦力),缓慢降低封闭气体的温度至,活塞稳定后,活塞距气压筒A顶端。已知环境温度为27℃,外界大气压强为,重力加速度。
(1)求矿石的体积;
(2)再把温度从缓慢升高,将活塞推到气压筒A的顶端,求此时封闭气体的温度;若该过程封闭气体内能增加了,求封闭气体从外界吸收的热量。
(1)求矿石的体积;
(2)再把温度从缓慢升高,将活塞推到气压筒A的顶端,求此时封闭气体的温度;若该过程封闭气体内能增加了,求封闭气体从外界吸收的热量。
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【推荐2】如图所示,一绝热汽缸竖直放置,汽缸内横截面积的光滑绝热活塞封闭着一定质量的理想气体,在活塞上面放置一个物体,活塞和物体的总质量,在汽缸内部有一个阻值的电阻丝,电阻丝两端的电压,接通电源对缸内气体加热,经时间将电源断开,接通电源的过程中活塞缓慢上升的高度。已知接通电源前缸内气体的热力学温度、体积,大气压强恒为,取重力加速度大小,电阻丝产生的热量全部被气体吸收。求:
(ⅰ)加热后电源断开时缸内气体的热力学温度T;
(ⅱ)接通电源的过程中缸内气体增加的内能。
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(ⅱ)接通电源的过程中缸内气体增加的内能。
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