如图所示,两个固定的导热良好的足够长水平汽缸,由水平轻质硬杆相连的两个活塞面积分别为SA=120cm2,SB=20cm2.两汽缸通过一带阀门K的细管连通,最初阀门关闭,A内有理想气体,初始温度为27℃,B内为真空。初始状态时两活塞分别与各自汽缸底相距a=40cm、b=10cm,活塞静止。
(不计一切摩擦,细管体积可忽略不计,A内有体积不计的加热装置,图中未画出。设环境温度保持不变为27℃,外界大气压为p0)。
(1)当阀门K关闭时,在左侧汽缸A安装绝热装置,同时使A内气体缓慢加热,求当右侧活塞刚好运动到缸底时A内气体的温度
,及压强
;
(2)停止加热并撤去左侧汽缸的绝热装置,将阀门K打开,足够长时间后,求大活塞距左侧汽缸底部的距离
;
(3)之后将阀门K关闭,用打气筒(图中未画出)向A汽缸中缓慢充入压强为2p0的理想气体,使活塞回到初始状态时的位置,则充入的理想气体体积
为多少?
(不计一切摩擦,细管体积可忽略不计,A内有体积不计的加热装置,图中未画出。设环境温度保持不变为27℃,外界大气压为p0)。
(1)当阀门K关闭时,在左侧汽缸A安装绝热装置,同时使A内气体缓慢加热,求当右侧活塞刚好运动到缸底时A内气体的温度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/43d70d5962157e2116e7f1a267153967.png)
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(2)停止加热并撤去左侧汽缸的绝热装置,将阀门K打开,足够长时间后,求大活塞距左侧汽缸底部的距离
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(3)之后将阀门K关闭,用打气筒(图中未画出)向A汽缸中缓慢充入压强为2p0的理想气体,使活塞回到初始状态时的位置,则充入的理想气体体积
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22-23高二下·辽宁大连·期中 查看更多[3]
更新时间:2023-09-08 10:25:44
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名校
【推荐1】如图所示,竖直放置的足够长的密闭汽缸,缸内封存着一定质量的理想气体(气体质量可忽略不计),缸体质量m1=10kg,活塞质量m2=2kg,活塞横截面积S=2×10-3m2,活塞上部由一根绳悬挂于天花板上;汽缸下部被一个劲度系数k=1×103N/m的轻弹簧支住,弹簧刚好压缩0.02m,整个装置处于静止状态封闭在汽缸内的气柱长L1=0.2m,若外界大气压p0=1×105Pa,g取10m/s2,弹簧始终在其弹性限度内,求(结果保留2位有效数字):
(1)此时汽缸内气体的压强;
(2)若将绳剪断,待汽缸和活塞重新平衡后温度保持不变汽缸内的气柱长改变了多少?
(3)剪断绳后到汽缸和活塞重新平衡(温度保持不变),汽缸里的气体是吸热还是放热,请说明你的理由。
(1)此时汽缸内气体的压强;
(2)若将绳剪断,待汽缸和活塞重新平衡后温度保持不变汽缸内的气柱长改变了多少?
(3)剪断绳后到汽缸和活塞重新平衡(温度保持不变),汽缸里的气体是吸热还是放热,请说明你的理由。
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(0.4)
【推荐2】如图所示,一定质量的气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A.已知气体在状态A时的体积是1L。(1atm=1.013×105Pa,ln3=1.099)
①求气体在状态C的体积;
②气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A的过程中,吸收或放出的热量Q。
①求气体在状态C的体积;
②气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A的过程中,吸收或放出的热量Q。
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(0.4)
【推荐3】如图甲所示,一容器由横截面积分别为
和S、长度均为L的两个圆筒连接而成,容器平放在水平地面上,容器内壁光滑。两活塞用长为L的刚性轻杆连接,初始时,在水平恒力F的作用下,大活塞静止在距离两圆筒连接处
的位置O处,两活塞间封闭气体的温度为
。外界大气的压强为
,温度为
。现通过调温装置缓慢改变容器内气体的温度,活塞缓慢右移。求:
(1)在大活塞与两圆筒连接处接触前的瞬间,容器内气体的温度;
(2)容器内的气体与容器外大气达到热平衡时,容器内气体的压强;
(3)若撤掉F,启动调温装置,当大活塞静止在左圆筒的中点时的温度;
(4)接(3)问,大活塞静止在左圆筒的中点时,把容器两端封闭,通过充气口对容器缓慢充气,启动调温装置保持三部分气体的温度不变,当大活塞再次回到O处时停止充气,如图乙所示,求充入空气的质量与原有空气质量之比。
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(1)在大活塞与两圆筒连接处接触前的瞬间,容器内气体的温度;
(2)容器内的气体与容器外大气达到热平衡时,容器内气体的压强;
(3)若撤掉F,启动调温装置,当大活塞静止在左圆筒的中点时的温度;
(4)接(3)问,大活塞静止在左圆筒的中点时,把容器两端封闭,通过充气口对容器缓慢充气,启动调温装置保持三部分气体的温度不变,当大活塞再次回到O处时停止充气,如图乙所示,求充入空气的质量与原有空气质量之比。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/3/6ae02b13-9591-4905-8486-fffeb4280e3a.png?resizew=538)
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(0.4)
名校
【推荐1】图中系统截面均为S=10cm2的容器组成,其中左右两端侧壁、底部绝热,右边上端封闭并导热良好.左容器足够高,上端敞开并有限制装置.两个容器的下端由可忽略容积的细管连通.容器内有两个绝热且厚度、质量不计的活塞A、B.A、B下方封有氮气,B上方封有氧气.大气的压强p0=1×105pa,初始氮气、氧气、外界温度均为T0=27℃,系统平衡时,各气体柱的高度如图所示.现对下部分气体加热,当B上方气体体积高度变为0.5h时停止加热.氮气、氧气可看成理想气体,外界温度不变.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/7/19/1991903608881152/1993333674401793/STEM/11485ede97df4e7d9da10c0b068d8beb.png?resizew=146)
(1)求当A恰好没有接触限制装置时下部分气体的温度为多少K;
(2)求最终限制装置对活塞A的力及此时氮气的温度为多少K.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/7/19/1991903608881152/1993333674401793/STEM/11485ede97df4e7d9da10c0b068d8beb.png?resizew=146)
(1)求当A恰好没有接触限制装置时下部分气体的温度为多少K;
(2)求最终限制装置对活塞A的力及此时氮气的温度为多少K.
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(0.4)
名校
【推荐2】如图,内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口,AB、CD段竖直,BC、DE段水平,AB=100cm,BC=40cm,CD=50cm,DE=60cm.在水平段DE内有一长10cm的水银柱,其左端距D点10cm.在环境温度为300K时,保持BC段水平,已知大气压为75cm Hg且保持不变.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/8/2114262368206848/2115788833005569/STEM/008e6c8c-d195-416e-80bd-5fa31c29b1f8.png?resizew=90)
(1)若将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中,使A端刚刚没入水银面,再将环境温度缓慢升高,求温度升高到多少K时,水银柱刚好全部溢出;
(2)若将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中,使A端刚刚没入水银面下10cm.再将环境温度缓慢降低,求温度降低到多少K时,水银柱刚好全部进入CD段.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/8/2114262368206848/2115788833005569/STEM/008e6c8c-d195-416e-80bd-5fa31c29b1f8.png?resizew=90)
(1)若将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中,使A端刚刚没入水银面,再将环境温度缓慢升高,求温度升高到多少K时,水银柱刚好全部溢出;
(2)若将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中,使A端刚刚没入水银面下10cm.再将环境温度缓慢降低,求温度降低到多少K时,水银柱刚好全部进入CD段.
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(0.4)
名校
【推荐3】如图所示,一定质量的气体放在体积为V0的导热容器中,室温T0=300K,有一光滑薄导热活塞C将容器分成A、B两室,B室的体积是A室体积的三倍,A室容器上连接有一管内体积不计的足够长U形管,两边水银柱高度差为76cm,右室容器中连接有一阀门K,可与大气相通.已知外界大气压等于76cmHg(1atm)。
(1)若A室内气体的温度保持不变,则将阀门K打开后,A室的体积变成多少?
(2)若打开阀门K后将容器内的气体从300K分别加热到450K和750K则U形管内两边水银柱的高度差各为多少?
(1)若A室内气体的温度保持不变,则将阀门K打开后,A室的体积变成多少?
(2)若打开阀门K后将容器内的气体从300K分别加热到450K和750K则U形管内两边水银柱的高度差各为多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/8/16/2528916043767808/2529100465954816/STEM/024c3b4d-37b2-47fd-a008-c7bbdc7b18a8.png?resizew=147)
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(0.4)
名校
【推荐1】如图,圆柱形汽缸开口向上静置于水平地面上,其内部的横截面积S =10 cm2,开口处两侧有厚度不计的挡板,挡板距底部高H = 18 cm.缸内有一可自由移动、质量不计、厚度不计的活塞封闭了一定质量的理想气体,此时活塞刚好在挡板处,且与挡板之间无挤压,缸内气体温度为t1 = 27 ℃.将一定质量为m的小物块放在活塞中央,稳定时活塞到缸底的距离h = 12 cm(忽略该过程中气体的温度变化).对汽缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升,最终缸内气体的温度上升到t2 = 627 ℃.已知大气压
,重力加速度取为
,汽缸与活塞均为绝热材料制成.试求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/9/2a6aa7d7-b5f7-4e60-86cf-a0b6fbcbd995.png?resizew=284)
(1)小物块的质量m;
(2)最终稳定时气体的压强p.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4f258ee72314eb44935c054a447fd73.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/080baf0c256ca91f31dbdf40caabab20.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/9/2a6aa7d7-b5f7-4e60-86cf-a0b6fbcbd995.png?resizew=284)
(1)小物块的质量m;
(2)最终稳定时气体的压强p.
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(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面上,由轻弹簧连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦。弹簧的劲度系数k=2000N/m,活塞截面积S=100cm2,活塞静止时活塞与容器底部均相距L=30cm,弹簧处于原长,两汽缸内气体的温度均等于环境温度T0=300K,大气压强p0=1
105Pa。现通过电热丝缓慢加热汽缸A中气体,停止加热达到稳定后,汽缸B内活塞与容器底部相距25cm,设环境温度始终保持不变,当系统达到稳定后,试求:
(1)B中气体的压强;
(2)弹簧的形变量;
(3)A中气体的温度(单位取热力学温标K)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2468403b3eba9e40bfa36f464e927738.png)
(1)B中气体的压强;
(2)弹簧的形变量;
(3)A中气体的温度(单位取热力学温标K)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/21/2711503747006464/2712400451895296/STEM/6bcf05a2-a6b8-400f-8c37-4a562ee6bbe1.png?resizew=364)
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】如图所示,上端开口带有卡环、内壁光滑、竖直放置的绝热容器内,有两个厚度不计的活塞,封闭了上、下两部分气体,其中小活塞质量为
,导热性能良好,大活塞质量为
,绝热,两活塞密封性均良好。细管道横截面积为
,粗管道横截面积为
,下部分气体中有电阻丝可以通电对封闭气体进行加热。若下部分封闭气体初始温度为
,此时各部分长度
。已知大气压强
,外界环境温度保持不变,重力加速度g取
,取现对电阻丝通电以缓慢升高气体温度。
(1)求当小活塞刚好移至顶部时,下部分气体的温度;
(2)求当下部分封闭气体的温度为
时,上部分气体的压强。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e70cc707cf0b979edc07072c34ba7ce3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/135e917331989687500b4686d5278bc7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ea4ac1396106fb67b94e8766663b2c6.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7d1455dd1827312786edec4107fdec2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/389128330da3c3c4eff29fc4f86c8ce1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e7c22d882c2c93717d575f8adff76d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1a5cd295810a130c45a2997c9c19643.png)
(1)求当小活塞刚好移至顶部时,下部分气体的温度;
(2)求当下部分封闭气体的温度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b93b7a5710c8ca1a87737c1d9438ad33.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/2/2755386716708864/2756132906491904/STEM/e595783a-76b1-4371-9ae5-ae1cd70cacb1.png?resizew=88)
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