如图所示,有一截面积S=100cm2的导热气缸,气缸内部有一固定支架AB,支架上方有一小放气孔,且上方气缸足够长,支架到气缸底部距离为h=2.2cm,质量m=10kg的活塞置于支架上,开始时气缸内部封闭有温度为T0=300K,压强为大气压强p0的气体.先堵住放气孔,当外界温度缓慢上升至某温度时,活塞被整体顶起,外界温度继续缓慢升高到T1=360K时,此时活塞离气缸底部的距离为h1.然后保持气体温度360K不变,打开放气孔,由放气孔缓慢放出少许气体,活塞又回到支架处,气缸内气体压强减为p0.再将外界的温度缓慢降至T0,此时气缸内封闭气体的压强为p2.整个过程中封闭气体均视为理想气体,已知外界大气压强恒为p0=105Pa,重力加速度为g=10m/s2,不计活塞与气缸的摩擦.求:
(1)h1的大小;
(2)p2的大小.
高三物理解答题中等难度题
如图所示,有一截面积S=100cm2的导热气缸,气缸内部有一固定支架AB,支架上方有一小放气孔,且上方气缸足够长,支架到气缸底部距离为h=2.2cm,质量m=10kg的活塞置于支架上,开始时气缸内部封闭有温度为T0=300K,压强为大气压强p0的气体.先堵住放气孔,当外界温度缓慢上升至某温度时,活塞被整体顶起,外界温度继续缓慢升高到T1=360K时,此时活塞离气缸底部的距离为h1.然后保持气体温度360K不变,打开放气孔,由放气孔缓慢放出少许气体,活塞又回到支架处,气缸内气体压强减为p0.再将外界的温度缓慢降至T0,此时气缸内封闭气体的压强为p2.整个过程中封闭气体均视为理想气体,已知外界大气压强恒为p0=105Pa,重力加速度为g=10m/s2,不计活塞与气缸的摩擦.求:
(1)h1的大小;
(2)p2的大小.
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如图所示,有一截面积为的导热气缸,气缸内部有一固定支架AB,支架上方有一放气孔,支架到气缸底部距离为,活塞置于支架上,开始时气缸内部封闭气体的温度为300K,压强为大气压强,当外界温度缓慢上升至303K时,活塞恰好被整体顶起,气体由放气孔放出少许,活塞有回到支架处,气缸内气体压强减为,气体温度保持303K不变,整个过程中封闭气体均视为理想气体,已知外界大气压强恒为,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦。求:
(i)活塞的质量
(ii)活塞被顶起过程中放出气体的体积
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如图所示,竖直放置且内部光滑的导热气缸用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用固定螺栓固定在距气缸底部为处,活塞横截面积为S=,此时气体的压强为.气缸壁是导热的,打开固定螺栓,活塞下降,经过足够长的时间后,活塞停在距离底部h=0.2m处,在此过程中周围环境温度为=27℃并保持不变,已知重力加速度为g=10m/s2,大气压强为,求:
①活塞的质量m;
②周围环境温度缓慢升高,最终活塞又能回到距气缸底部处,求此时环境温度t.
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如图所示,右侧有挡板的导热气缸固定在水平地面上,气缸内部总长为 21 cm, 活塞横截面积为 10 cm2,厚度为 1cm,给活塞施加一向左的水平恒力 F=20 N,稳定时活塞封闭的气柱长度为 10 cm。大气压 强为 1.0x105 Pa,外界温度为 27℃,不计摩擦。
①若将恒力 F 方向改为水平向右,大小不变,稳定时活塞封闭气柱的长度;
②若撤去外力 F,将外界温度缓慢升高,当挡板对活塞的作用力大小为60N 时,求封闭气柱的温度。
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如图所示,右侧有挡板的导热气缸固定在水平地面上,气缸内部总长为 21 cm, 活塞横截面积为 10 cm2,厚度为 1cm,给活塞施加一向左的水平恒力 F=20 N,稳定时活塞封闭的气柱长度为 10 cm。大气压 强为 1.0x105 Pa,外界温度为 27℃,不计摩擦。
①若将恒力 F 方向改为水平向右,大小不变,稳定时活塞封闭气柱的长度;
②若撤去外力 F,将外界温度缓慢升高,当挡板对活塞的作用力大小为60N 时,求封闭气柱的温度。
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如图所示,右侧有挡板的导热气缸固定在水平地面上,气缸内部总长为 21 cm, 活塞横截面积为 10 cm2,厚度为 1cm,给活塞施加一向左的水平恒力 F=20 N,稳定时活塞封闭的气柱长度为 10 cm。大气压 强为 1.0x105 Pa,外界温度为 27℃,不计摩擦。
①若将恒力 F 方向改为水平向右,大小不变,稳定时活塞封闭气柱的长度;
②若撤去外力 F,将外界温度缓慢升高,当挡板对活塞的作用力大小为60N 时,求封闭气柱的温度。
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如图所示,右侧有挡板的导热气缸固定在水平地面上,气缸内部总长为 21 cm, 活塞横截面积为 10 cm2,厚度为 1cm,给活塞施加一向左的水平恒力 F=20 N,稳定时活塞封闭的气柱长度为 10 cm。大气压 强为 1.0x105 Pa,外界温度为 27℃,不计摩擦。
①若将恒力 F 方向改为水平向右,大小不变,稳定时活塞封闭气柱的长度;
②若撤去外力 F,将外界温度缓慢升高,当挡板对活塞的作用力大小为60N 时,求封闭气柱的温度。
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如图所示,右侧有挡板的导热气缸固定在水平地面上,气缸内部总长为 21 cm, 活塞横截面积为 10 cm2,厚度为 1cm,给活塞施加一向左的水平恒力 F=20 N,稳定时活塞封闭的气柱长度为 10 cm。大气压 强为 1.0x105 Pa,外界温度为 27℃,不计摩擦。
①若将恒力 F 方向改为水平向右,大小不变,稳定时活塞封闭气柱的长度;
②若撤去外力 F,将外界温度缓慢升高,当挡板对活塞的作用力大小为60N 时,求封闭气柱的温度。
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如图所示,右侧有挡板的导热气缸固定在水平地面上,气缸内部总长为21cm,活塞横截面积为10cm2,厚度为1cm,给活塞施加一向左的水平恒力F=20N,稳定时活塞封闭的气柱长度为10cm,大气压强为1.0×105Pa,外界温度为27°C,热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K,不计摩擦。
(i)若外界温度保持不变,将恒力F方向改为水平向右,大小不变,求稳定时活塞封闭气柱的长度;
(ii)若撤去外力F,将外界温度缓慢升高,当挡板对活塞的作用力大小为60N时,求封闭气柱的温度。
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如图,导热性能极好的气缸,高为L=l.0m,开口向上固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2、质量为m=20kg的光滑活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内.当外界温度为t=27℃、大气压为P0=l.0×l05Pa时,气柱高度为l=0.80m,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,取g=10m/s2,求:
①如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端.在顶端处,竖直拉力F有多大?
②如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升,当活塞上升到气缸顶端时,环境温度为多少摄氏度?
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