2013年中国自主研发出第一支太空笔。如图是太空笔笔芯的原理简化图,太空笔能在无重力条件下书写是靠其中的加压气体将墨水挤压出来。一支新的太空笔使用前加压气体压强为3p,用去体积为V0的墨水后加压气体压强变为p,假设使用过程中加压气体温度保持不变,加压气体可视为理想气体。
(1)请分析太空笔在使用过程中,加压气体是吸热还是放热;
(2)一支新太空笔中加压气体的体积是多少?
(1)请分析太空笔在使用过程中,加压气体是吸热还是放热;
(2)一支新太空笔中加压气体的体积是多少?
更新时间:2023-09-11 08:57:07
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【推荐1】如图所示,一水平放置的汽缸,由截面积不同的两圆筒连接而成,活塞A、B用一长为3L的刚性细杆连接,它们可以在筒内无摩擦地沿水平方向左右滑动。A、B的截面积分别为SA=2S0、SB=S0。A、B之间封闭着一定质量的理想气体。两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气,大气压强始终保持为p0。活塞B的中心连一不能伸长的细线,细线的另一端固定在墙上,当汽缸内气体温度为T1=T0,活塞A、B的平衡位置如图所示,此时细线中的张力为F1=0.2p0S0(答案用已知量S0、p0、T0表示)。
(1)现使汽缸内气体温度由初始温度T1缓慢下降至T2,T2为多少时活塞开始向右移动?
(2)继续使汽缸内气体温度缓慢下降至T3,T3为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒连接处?
(3)活塞A移到两圆筒连接处之后,维持气体温度T3不变,另外对B施加一个水平向左的推力,将两活塞慢慢推向左方,直到细线拉力重新变为F1求此时的外加推力F是多大?
(1)现使汽缸内气体温度由初始温度T1缓慢下降至T2,T2为多少时活塞开始向右移动?
(2)继续使汽缸内气体温度缓慢下降至T3,T3为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒连接处?
(3)活塞A移到两圆筒连接处之后,维持气体温度T3不变,另外对B施加一个水平向左的推力,将两活塞慢慢推向左方,直到细线拉力重新变为F1求此时的外加推力F是多大?
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【推荐2】如图所示,一底面积为S、内壁光滑且导热的圆柱形容器竖直放置在水平地面上,开口向上,内有两个厚度不计的轻质活塞A和B,容器内a处有一小卡口。在A与B之间、B与容器底面之间分别密闭着一定质量的同种理想气体Ⅰ和Ⅱ,初始时活塞A与B,活塞B与容器底部之间的距离均为L,气体Ⅱ的压强为。若将某物块放置在活塞A的上表面,稳定后活塞A向下移动0.6L。已知外界大气压强为,重力加速度大小为g,容器导热性能良好,设外界温度不变。
(1)求初始时小卡口受到活塞B的作用力;
(2)请通过计算判断活塞B在上述过程中是否向下移动;
(3)求物块的质量M。
(1)求初始时小卡口受到活塞B的作用力;
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【推荐1】如图所示,内壁光滑、高度均为2h的两个绝热气缸底部由细管连通,左侧气缸上端封闭,右侧气缸上端开口与大气相通,两气缸中面积均为S的绝热活塞M、N密闭两部分理想气体A、B。开始时,气体A、B温度均为T,活塞M、N均静止在距气缸底部h处。已知活塞M、N的质量分别为2m和m,大气压强为,重力加速度为g,细管内气体体积忽略不计。
(1)求气体A的压强;
(2)缓慢加热气体B,使其温度升至稳定时,求活塞N距气缸底部的高度;
(3)上述加热过程中,若B吸收的热量为Q,求B的内能增加量。
(1)求气体A的压强;
(2)缓慢加热气体B,使其温度升至稳定时,求活塞N距气缸底部的高度;
(3)上述加热过程中,若B吸收的热量为Q,求B的内能增加量。
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【推荐2】如图所示,一定质量的理想气体,从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图所示.已知状态A时的温度为27℃,则:
(1)气体处于状态B、C时的温度分别是多少?
(2)从状态A到状态C的过程中内能的变化是多少?
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(2)从状态A到状态C的过程中内能的变化是多少?
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【推荐3】如图甲、乙,是某一强力吸盘挂钩,其结构原理如图丙、丁所示。使用时,按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图甲和丙),空腔内气体压强仍与外界大气压强相等。然后再扳下锁扣(如图乙和丁),让锁扣通过细杆把吸盘向外拉起,空腔体积增大,从而使吸盘紧紧吸在墙上。已知吸盘挂钩的质量m=0.02kg,外界大气压强p0=1×105Pa,丙图空腔体积为V0=1.5cm3,丁图空腔体积为V1=2.0cm3,如图戊,空腔与墙面的正对面积为S1=8cm2,吸盘与墙面接触的圆环面积S2=8cm2,吸盘与墙面间的动摩擦因数,最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力。吸盘空腔内气体可视为理想气体,忽略操作时温度的变化,全过程盘盖和吸盘之间的空隙始终与外界连通。
(1)扳下锁扣过程中空腔内气体吸热还是放热?
(2)求板下锁扣后空腔内气体的压强p1;
(3)若挂钩挂上重物时恰好不脱落,求所挂重物的质量M。
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(2)求板下锁扣后空腔内气体的压强p1;
(3)若挂钩挂上重物时恰好不脱落,求所挂重物的质量M。
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