在一个横截面积为的圆柱形容器中,有一个质量不计的活塞用弹簧和底部相连,容器中密闭有一定质量的理想气体,当温度为时,弹簧恰好处于原长,此时外部压强为,活塞和底面相距,在活塞上放一质量为的物体,活塞静止时下降10cm,温度仍为,不计活塞与容器壁的摩擦,弹簧的形变在弹性限度范围内,,求:
弹簧的劲度系数k;
如果把活塞内气体加热到并保持不变,为使活塞静止时位置距容器底面距离仍为10cm,活塞上应再加物体的质量。
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在一个横截面积为的圆柱形容器中,有一个质量不计的活塞用弹簧和底部相连,容器中密闭有一定质量的理想气体,当温度为时,弹簧恰好处于原长,此时外部压强为,活塞和底面相距,在活塞上放一质量为的物体,活塞静止时下降10cm,温度仍为,不计活塞与容器壁的摩擦,弹簧的形变在弹性限度范围内,,求:
弹簧的劲度系数k;
如果把活塞内气体加热到并保持不变,为使活塞静止时位置距容器底面距离仍为10cm,活塞上应再加物体的质量。
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在一个横截面积为S=的圆柱形容器中,有一个质量不计的活塞用弹簧和底部相连,容器中密闭有一定质量的理想气体,当温度为27°C时,弹簧恰好处于原长,此时外部压强为,活塞和底面相距L=20cm,在活塞上放一质量为m=20kg的物体,活塞静止时下降10cm,温度仍为27℃,不计活塞与容器壁的摩擦,弹簧的形变在弹性限度范围内,,求:
①弹簧的劲度系数k;
②如果把活塞内气体加热到57℃并保持不变,为使活塞静止时位置距容器底面距离仍为10cm,活塞上应再加物体的质量
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在一个横截面积为S=10cm2的圆柱形容器中,有一个质量不计的活塞用弹簧和底部相连,容器中密闭有一定质量的理想气体,当温度为t1=27°C时,弹簧恰好处于原长,此时外部压强为p0=1.0×105Pa,活塞和底面相距L=20cm,在活塞上放一质量为m1=20kg的物体,活塞静止时下降10cm,温度仍为27℃,不计活塞与容器壁的摩擦,弹簧的形变在弹性限度范围内,g=10m/s2,求:
(i)弹簧的劲度系数k;
(ii)如果把活塞内气体加热到t2=57℃并保持不变,为使活塞静止时位置距容器底面距离仍为10cm,活塞上应再加物体的质量m2。
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如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h,现通过电热丝缓慢加热气体,当气体的温度为时活塞上升了h,已知大气压强为,重力加速度为g,不计活塞与气缸间的摩擦,
①求温度为时气体的压强;
②现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加沙粒,当添加沙粒的质量时,活塞恰好好回到原来位置,求此时气体的温度。
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如图所示,在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体,在汽缸底部开有一小孔,与U形水银管相连,外界大气压为 ,缸内气体温度 27℃,稳定后两边水银面的高度差为 ,此时活塞离容器底部的高度为 L=50cm(U形管内气体的体积忽略不计).已知柱形容器横截面 S=0.01m2,取 75cmHg压强为 ,重力加速度 g=10m/s2
(1)求活塞的质量;
(2)若容器内气体温度缓慢降至-3℃,求此时U形管两侧水银面的高度差 ′和活塞离容器底部的高度L′.
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如图所示,内壁光滑的圆柱形导热气缸固定在水平面上,气缸内部被活塞封有一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,质量和厚度都不计,活塞通过弹簧与气缸底部连接在一起,弹簧处于原长。已知周围环境温度为,大气压强为,谈话的劲度系数(S为活塞横截面积),原长为,一段时间后,环境温度降低,在活塞上施加一水平向右的压力,使活塞缓慢向右移动,当压力增大到一定值时保持恒定,此时活塞向右移动了,缸内气体压强为。
①求此时缸内的气体的温度;
②对气缸加热,使气体温度缓慢升高,当活塞移动到距气缸内部时,求此时缸内的气体温度。
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底部封闭的圆柱形气缸内有一个质量为m=20kg的薄活塞(厚度不计),活塞与底部间封闭一定质量的理想气体,距离底部高h=50cm处有卡档可以限制活塞的运动。已知气缸内横截面积S=0.01m2,气体温度为t0=27℃时活塞离气缸底部的高度是h1=40cm,大气压强P0=1.0×105Pa,重力加速度取10m/s2,不计活塞与气缸间的摩擦。求:
(ⅰ)在活塞上加质量为40kg的重物,最后静止时活塞离底部的高度h2;
(ⅱ)撤去重物,再将缸内气体温度缓慢升高到t=177℃,最后缸内气体的压强P。
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一汽缸竖直放在水平地面上,缸体质量,活塞质量,活塞横截面积,活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体,下面有气孔O与外界相通,大气压强活塞下面与劲度系数的轻弹簧相连。当汽缸内气体温度为时弹簧为自然长度,此时缸内气柱长度,重力加速度g取,活塞不漏气且与缸壁无摩擦。求:
此时缸内气体的压强为多少?
缓慢升高缸内气体温度,当缸体对地面压力刚好为0时,缸内气体的压强为多少?
当缸体缓慢离开地面,缸内气柱长度时,缸内气体温度为多少K?此时弹簧的压缩量为多少?
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如图所示,一足够高的圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h,气体的温度为T1。现在活塞上放置一个质量为2m的物块(图中未画出),活塞下降了0.2h达到稳定,气体温度为T2再通过气缸内的电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时活塞缓慢向上移动1.2h达到稳定,此时气体的温度为T3已知大气压强为P0。重力加速度为g,不计活塞与气缸间摩擦和理想气体的重力势能。求:
(i)温度值t与t1的比值;
(ii)加热过程中气体的内能增加量。
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