如图所示,一个开口向上的导热汽缸处于水平面上,截面积为10cm2的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸内,气柱长度为15cm,温度为27℃.重力加速度取g=10/s2,大气压强恒为1.0×105Pa,不计活塞的重力及与汽缸之间的摩擦,现在活塞上缓慢倒上质量为5kg的沙子,试求:
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①稳定后气柱的长度是多少?
②若逐渐撤去沙子,对汽缸缓慢加热到一定温度,稳定后气柱长度为20cm,则此时的温度是多少?
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①稳定后气柱的长度是多少?
②若逐渐撤去沙子,对汽缸缓慢加热到一定温度,稳定后气柱长度为20cm,则此时的温度是多少?
更新时间:2017-05-17 07:17:49
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名校
【推荐1】如图,导热性能良好、粗细均匀的长直U形细玻璃管竖直放置在桌面上,左管封闭、右管开口足够长,两段水银柱C、D封闭着A、B两段理想气体,两段理想气体的长度
,水银柱C的长度
,水银柱D左右两管高度差
,U形管水平长度
。水银柱D在右管中的长度h大于
,大气压强保持
不变,环境温度不变。求:
(1)A、B两段理想气体的压强;
(2)现将U形管缓慢顺时针转动
,稳定后水银柱C移动的距离大小。
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(1)A、B两段理想气体的压强;
(2)现将U形管缓慢顺时针转动
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适中
(0.65)
【推荐2】某款气压式升降椅,它通过活塞上下运动来控制椅子的升降,其核心部件模型工作原理简图如图所示。圆筒形导热汽缸,开口向上竖直放置在水平地面上,筒长
、内部横截面积
。横截面积
的圆柱形活塞插在汽缸内,在卡环(可使活塞向下运动而不能向上运动,且当活塞运动时与活塞间无力)的作用下保持静止。开始时活塞有
的长度伸入汽缸,缸内封闭气体压强
。已知活塞与椅面的总质量
,大气压强
,缸内气体视为理想气体,装置不漏气,环境温度保持不变,不计摩擦。
(1)椅面缓慢下降,若活塞对气体做功32J,则缸内气体____________ (选填“吸热”、“放热”),其数值为____________ ;
(2)某同学先虚坐在椅面上(与椅面间恰无作用力),然后逐渐减小脚对地面的压力,使活塞缓慢下降
后脚刚好完全离开地面,并保持稳定。求稳定后气体压强
和该同学的质量M。
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(1)椅面缓慢下降,若活塞对气体做功32J,则缸内气体
(2)某同学先虚坐在椅面上(与椅面间恰无作用力),然后逐渐减小脚对地面的压力,使活塞缓慢下降
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(0.65)
名校
【推荐3】肺活量是指在标准大气压下能够呼出的气体的最大体积。如图,是小明同学设计的测量肺活量的一个模型。竖直放置的顶端开孔的气缸中有一与气缸壁接触良好的活塞,活塞上方放有重物,活塞置于卡槽上,插销
封闭了一定质量的气体,已知气缸中活塞下方空间体积为
,压强为标准大气压
,活塞上方的空间体积也为
,活塞面积为S,活塞及上方重物所受重力
,气缸导热性能良好,忽略活塞和重物体积,大气温度保持不变,不计一切摩擦,题中所提及的气体均视为理想气体。
(1)小玲向吹嘴吹入压强为
,体积为
的气体后,关闭插销
,求气缸中封闭气体的压强;
(2)小明打开插销
,使气缸中气体与外界充分交换后,用尽全力向吹嘴吹入气体,关闭插销
,最终活塞下方空间体积变为
,求小明的肺活量;
(3)若小明打开插销
,使气缸中气体与外界充分交换后,用木塞堵塞预部小孔,再次向吹嘴吹入气体,吹入气体的压强为
,体积与第(2)问中吹入的气体体积相等,关闭插销
,求最终活塞下方空间体积。![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ef31db560ce32e75df24b8cf2762106.png)
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(1)小玲向吹嘴吹入压强为
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(2)小明打开插销
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/248d5dfaecbeb8839492ebce19603b4c.png)
(3)若小明打开插销
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(0.65)
【推荐1】如图所示,系统由左右两个侧壁绝热、横截面积均为S的容器组成.左容器足够高,上端开口,右容器上端由导热材料封闭.两个容器的下端由可忽略容积的细管连通.容器内有两个绝热的活塞A、B,A、B下方封有氮气,B上方封有氢气,大气压强为p0,环境温度为T0=273K,两个活塞因自身重力对下方气体产生的附加压强均为0.1p0。系统平衡时,各气体柱的高度如图所示,现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再次平衡时A上升的高度为0.7h。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到平衡。氮气和氢气均可视为理想气体。求:
(1)水的温度;
(2)第三次平衡时氢气的压强。
(1)水的温度;
(2)第三次平衡时氢气的压强。
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,圆柱形的汽缸上部有小挡板,可以阻止活塞滑离汽缸,汽缸内部的高度为d,质量不计的薄活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内。开始时活塞离底部高度为
,温度为t1=27 °C ,外界大气压强为p0=1 atm ,现对气体缓缓加热,求:
(1)当气体温度升高到t2=127 °C时,活塞升高了多少?
(2)当气体温度升高到t3=357 °C时,缸内气体的压强。
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(1)当气体温度升高到t2=127 °C时,活塞升高了多少?
(2)当气体温度升高到t3=357 °C时,缸内气体的压强。
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适中
(0.65)
【推荐3】一内壁光滑的汽缸竖直放置,通过轻杆连接的两活塞
之间封闭有一定质量的理想气体,如图所示。初始时,两厚度不计的活塞均处于静止状态,且两活塞到上、下两部分汽缸连接处
的距离相等,封闭气体的热力学温度为
。已知两活塞
的质量
,横截面积
,重力加速度大小为g,大气压强恒为
。
(1)若使封闭气体缓慢降温至活塞a恰好移动到
处,求此时气体的温度T;
(2)若汽缸和活塞导热性良好,汽缸外温度恒为
,现在活塞a上方缓慢加入液体使活塞a恰好移动到
处(a恰未与
接触),求加上的液体的总质量m。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/663a61ad241d5d874c9a9362f0ee917c.png)
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(1)若使封闭气体缓慢降温至活塞a恰好移动到
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/411461db15ee8086332c531e086c40c7.png)
(2)若汽缸和活塞导热性良好,汽缸外温度恒为
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