一定质量的理想气体被一厚度可忽略的活塞封闭在导热性能良好的汽缸内。活塞的质量m=20kg,横截面积S=100cm2,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气,开始使汽缸水平放置(如图甲),活塞与汽缸底的距离L1=12cm,离汽缸口的距离L0=4cm。外界气温为27℃,大气压强为1.0×105Pa,将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置(如图乙),待稳定后对缸内气体逐渐加热,使活塞上表面刚好与汽缸口相平(如图丙)。g取10m/s2,求:
(i)此时(如图丙)缸内气体的温度;
(ii)在对缸内气体加热的过程中,气体膨胀对外做功,若缸内气体增加的内能ΔU=318J,则气体吸收的热量Q多大。
(i)此时(如图丙)缸内气体的温度;
(ii)在对缸内气体加热的过程中,气体膨胀对外做功,若缸内气体增加的内能ΔU=318J,则气体吸收的热量Q多大。
更新时间:2017-06-13 10:37:36
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【推荐1】如图所示,竖直圆筒是固定不动的,上方粗桶横截面积是下方细筒的2倍,粗桶足够长.细筒中A、B两轻质活塞间封有空气(可视为理想气体),气柱长.活塞A上方的水银深H=30cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计.用外力托住活塞B,使之处于平衡状态,此时水银面与细筒上端相平.现使活塞B缓慢上移,直至水银恰好全部推入粗桶中,设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强P0=75cmHg.试求:
(i)水银恰好全部被推入粗筒中时气柱的长度;
(ⅱ)活塞B上移的距离d.
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(ⅱ)活塞B上移的距离d.
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【推荐2】将一端封闭的均匀直玻璃管开口向下,竖直插入水银中,当管顶距槽中水银面8cm时,管内水银面比管外水银面低2cm。要使管内水银面比管外水银面高2cm,应将玻璃管竖直向上提起多少厘米?已知大气压强支持76cmHg,设温度不变。
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【推荐1】一款气垫运动鞋如图甲所示,鞋底塑料空间内充满气体(可视为理想气体),运动时通过压缩气体来提供一定的缓冲效果。已知鞋子未被穿上时,当环境温度为17℃,每只鞋气垫内气体体积,压强,等效作用面积恒为,鞋底忽略其他结构产生的弹力。单只鞋子的鞋底塑料空间等效为如图乙所示的模型,轻质活塞A可无摩擦上下移动,大气压强也为,g取。
(1)当质量为的运动员穿上该运动鞋双脚站立时,若气垫不漏气,且气垫内气体与环境温度始终相等,求单只鞋气垫内气体体积;
(2)运动鞋未被穿上时,锁定活塞A位置不变,但存在漏气,当气温从17℃上升到27℃时,气垫缓缓漏气至与大气压相等,求漏出的气体与气垫内剩余气体的质量之比η。(结果用分式表示)
(1)当质量为的运动员穿上该运动鞋双脚站立时,若气垫不漏气,且气垫内气体与环境温度始终相等,求单只鞋气垫内气体体积;
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【推荐2】如图(a)所示,“系留气球”是一种用缆绳固定于地面、高度可控的氦气球,作为一种长期留空平台,具有广泛用途。图(b)为某一“系留气球”的简化模型图,主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔,主气囊内封闭有一定质量的氦气(可视为理想气体),副气囊与大气连通;轻弹簧右端固定、左端与活塞连接。当气球在地面附近达到平衡时,活塞与左挡板刚好接触(无挤压),弹簧处于原长状态,此时氦气的体积为V,在气球升空过程中,大气压强逐渐减小,弹簧被缓慢压缩。当气球上升至目标高度时,活塞与右挡板刚好接触(无挤压),此处的大气压强为,此时活塞两侧气体压强差为地面大气压强的。已知地面附近大气压强、温度,左、右挡板间距离为L,弹簧始终处于弹性限度内,活塞厚度忽略不计。
(1)设气球升空过程中氮气温度不变,求:
①目标高度处氦气的压强(结果保留三位有效数字);
②目标高度处氦气体积(结果用V表示);
(2)气球在目标高度处驻留期间,设该处大气压强不变,气球内外温度达到平衡时气球内部的压强为,求:
①此时弹簧的压缩量(结果用L表示);
②此时气球驻留处的大气温度。
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①目标高度处氦气的压强(结果保留三位有效数字);
②目标高度处氦气体积(结果用V表示);
(2)气球在目标高度处驻留期间,设该处大气压强不变,气球内外温度达到平衡时气球内部的压强为,求:
①此时弹簧的压缩量(结果用L表示);
②此时气球驻留处的大气温度。
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