如图所示为一固定的直立汽缸,它由上、下两个圆筒构成,中间由一细而短的管道连通.上、下部圆筒中各有一个活塞,活塞4质量为2m、面积为2S,活塞B质量为m、面积为S,且活塞B下方与大气连通.已知汽缸壁、连接管及活塞均绝热,两活塞均可在各自的圆筒内无摩擦地上下滑动,且不漏气.现向活塞A上方充八1mol理想气体,活塞A、B间也充入一定量的理想气体.初始时整个系统处于平衡状态,大气压强为p0,A上方气体温度为T0,活塞A位于上部圆筒一半高度处,距离上部圆筒顶端
.现通过置于顶端的电热丝对活塞A上方气体缓慢加热,直至活塞A刚好到达上圆筒底端,该过程中传递给A上方气体的热量为多少?(已知理想气体每摩尔的内能U=CT,其中C为常量,F为热力学温度)
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更新时间:2019-04-30 15:30:59
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适中
(0.65)
【推荐1】某物理探究小组设计了一款火警报警装置,原理图如图所示。汽缸通过细线悬挂在天花板下,质量
、横截面积
的活塞将一定质量的理想气体密封在导热汽缸内。起初环境的热力学温度
时,活塞距汽缸底部的高度
,当环境温度上升,活塞缓慢下移
时,活塞表面(涂有导电物质)恰与a、b两触点接触,蜂鸣器发出报警声。不计活塞与汽缸之间的摩擦,外界大气压强
。取重力加速度大小
。
(1)求蜂鸣器刚报警时密封气体的热力学温度
;
(2)若蜂鸣器刚报警时气体的内能增加了
,求此过程中密封气体吸收的热量Q。
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(1)求蜂鸣器刚报警时密封气体的热力学温度
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(2)若蜂鸣器刚报警时气体的内能增加了
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(0.65)
名校
【推荐2】如图1所示,导热性能良好的汽缸中用一定质量且横截面积为S、厚度不计的活塞封闭一定质量的理想气体,将汽缸水平放置,当活塞稳定时,活塞到汽缸底部的距离为汽缸长度的
,已知环境温度为T,外界大气压强恒为
,重力加速度为g,活塞的质量
,忽略一切摩擦,整个过程中无气体逸出。
(1)如果将汽缸开口向上放置,如图2所示,求平衡时活塞到汽缸底部的距离与汽缸长度的比值;
(2)在图2所示情况下活塞平衡时,缓慢将环境的温度升高到
,欲使活塞最终平衡在汽缸口,需在活塞上放置一定质量的砝码,求砝码质量与活塞质量的比值。
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(1)如果将汽缸开口向上放置,如图2所示,求平衡时活塞到汽缸底部的距离与汽缸长度的比值;
(2)在图2所示情况下活塞平衡时,缓慢将环境的温度升高到
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(0.65)
【推荐1】如图所示,两端开口内壁光滑的导热汽缸竖直固定放置,质量分别为m和2m的两个活塞A、B由长度为2L的轻杆相连,两活塞的横截面积分别为S和2S,活塞间封闭有一定质量的理想气体。开始时,活塞B距离较细汽缸底端为L,整个装置处于静止状态。此时大气压强为
,汽缸周围温度为127℃。现在活塞A上部缓慢倒入细沙,直到活塞A恰好位于较细汽缸底部。
(1)求加入细沙的质量;
(2)保持细沙质量不变,再缓慢降低气体温度,使活塞回到原来位置,内能减少了
,求此时封闭气体的温度及此过程中气体放出的热量。
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(1)求加入细沙的质量;
(2)保持细沙质量不变,再缓慢降低气体温度,使活塞回到原来位置,内能减少了
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/20/2488822231687168/2488926624694272/STEM/24e3d14b-8fad-46e6-9952-13074d14e4e0.png?resizew=81)
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适中
(0.65)
【推荐2】如图甲所示为“⊥”型上端开口的玻璃管,管内有一部分水银封住密闭气体,上管足够长,图中粗细部分面积分别为S1=4cm2、S2=1cm2。密闭气体初始温度为253K,气体长度为L=11cm,图乙为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线,大气压强P0=76cmHg(约为
Pa)(S1可认为是一超薄轻质的网状活塞)。求;
(1)h1和h2的值;
(2)若缓慢升高气体温度,升高到多少开尔文可将所有水银全部压入细管内;
(3)在(2)的前提下所有水银刚好全部压入细管内,在这个过程中气体对外做的功。(计算结果取2位有效数字)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/21/2446062056620032/2446222828871681/STEM/3e4b3246-9676-4f34-b4f8-48d03e2241e8.png?resizew=83)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce558c88dff657f4d9d4e8c66cd61ad3.png)
(1)h1和h2的值;
(2)若缓慢升高气体温度,升高到多少开尔文可将所有水银全部压入细管内;
(3)在(2)的前提下所有水银刚好全部压入细管内,在这个过程中气体对外做的功。(计算结果取2位有效数字)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/21/2446062056620032/2446222828871681/STEM/3e4b3246-9676-4f34-b4f8-48d03e2241e8.png?resizew=83)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/21/2446062056620032/2446222828871681/STEM/ada8bc91-6cf9-4d1e-aaef-8efa136ff51f.png?resizew=266)
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