热等静压设备广泛用于材料加工,该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料进行加工处理,改变其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积,将炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将多瓶氩气压入到炉腔中,使得炉腔中气体在室温下的压强至少为,已知每瓶氩气的容积,使用前瓶中气体压强,使用后瓶中剩余气体压强;室温为27℃,加压后的氩气可视为理想气体。
(1)求至少要准备的氩气瓶数;
(2)若将炉腔中气体在室温下的压强增大至后,用升高温度的方法继续使炉腔内压强增加到,求此时炉腔中气体的温度t。
(1)求至少要准备的氩气瓶数;
(2)若将炉腔中气体在室温下的压强增大至后,用升高温度的方法继续使炉腔内压强增加到,求此时炉腔中气体的温度t。
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更新时间:2020-03-20 15:43:30
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【知识点】 应用查理定律解决实际问题
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解答题
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较难
(0.4)
【推荐1】对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。如图所示,一定质量的理想气体从状态A开始,沿图示路径先后到达状态B和C。气体在状态A和时的温度均为。
(1)求气体在状态时的温度;
(2)求气体在状态时的压强;
(3)某同学经查阅资料得到如下信息:
Ⅰ.理想气体模型中气体分子可视为质点,分子间除了相互碰撞外,分子间无相互作用力。
Ⅱ.气体压强源自气体分子与容器壁的碰撞,它与分子平均动能的关系为,其中为容器中单位体积内气体的分子数。
Ⅲ.温度是分子热运动平均动能的标志,即,其中为常量,为分子热运动的平均动能。
请根据上述信息,从宏观与微观联系的角度,分析回答下列问题:
a.气体从状态变化到状态过程中的温度变化;
b.论证“一定质量的理想气体,为定值”。
(1)求气体在状态时的温度;
(2)求气体在状态时的压强;
(3)某同学经查阅资料得到如下信息:
Ⅰ.理想气体模型中气体分子可视为质点,分子间除了相互碰撞外,分子间无相互作用力。
Ⅱ.气体压强源自气体分子与容器壁的碰撞,它与分子平均动能的关系为,其中为容器中单位体积内气体的分子数。
Ⅲ.温度是分子热运动平均动能的标志,即,其中为常量,为分子热运动的平均动能。
请根据上述信息,从宏观与微观联系的角度,分析回答下列问题:
a.气体从状态变化到状态过程中的温度变化;
b.论证“一定质量的理想气体,为定值”。
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解答题
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,用质量为m=2kg、横截面积为S=20cm2的活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁之间的摩擦忽略不计。开始时活塞静止在距汽缸底的高度为h=10cm处且汽缸足够高,气体温度为27℃,外界大气压强为P0=1.0×105Pa,取g=10m/s2,绝对零度取273℃。求:
(1)若给汽缸缓慢加热,当活塞距汽缸底高度为h1=13cm时,求此时缸内气体的温度;
(2)如果在(1)的过程中气体吸收热量为20J,请计算气体内能的增量。
(3)若给汽缸缓慢加热,为使活塞保持距汽缸底的高度为h=10cm高度处静止,需要同时给活塞施加一个竖直向下的作用力F(图中未画出),当温度升高到87℃时,求此时F的大小。
(1)若给汽缸缓慢加热,当活塞距汽缸底高度为h1=13cm时,求此时缸内气体的温度;
(2)如果在(1)的过程中气体吸收热量为20J,请计算气体内能的增量。
(3)若给汽缸缓慢加热,为使活塞保持距汽缸底的高度为h=10cm高度处静止,需要同时给活塞施加一个竖直向下的作用力F(图中未画出),当温度升高到87℃时,求此时F的大小。
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