如图,固定在水平面上的竖直薄壁气缸高H=0.50m,横截面积S=0.040m2,厚度不计的轻活塞封闭了一定质量的理想气体。当缸内温度为t=27℃、压强等于大气压P0时,气柱高度h=0.4 m。不计活塞与气缸的摩擦,已知大气压p0=1.0×105Pa。
(1)如果缸内温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸上端口,求此时竖直拉力F的大小;
(2)如果缸内气体温度缓慢升高,使活塞移至气缸上端口,求此时气体温度为多少摄氏度。
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如图,固定在水平面上的竖直薄壁气缸高H=0.50m,横截面积S=0.040m2,厚度不计的轻活塞封闭了一定质量的理想气体。当缸内温度为t=27℃、压强等于大气压P0时,气柱高度h=0.4 m。不计活塞与气缸的摩擦,已知大气压p0=1.0×105Pa。
(1)如果缸内温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸上端口,求此时竖直拉力F的大小;
(2)如果缸内气体温度缓慢升高,使活塞移至气缸上端口,求此时气体温度为多少摄氏度。
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如图所示,横截面积为10 cm2的上端开口气缸固定在水平面上,质量不计的轻活塞a下面封闭长度为30 cm的理想气体,上面通过轻绳与质量为2 kg重物b相连,重物b放在压力传感器上,气缸和活塞a导热性能良好。开始时,外界温度为27℃,压力传感器显示16 N,现缓慢降低温度到-63℃。已知外界大气压强始终为P0=1×105Pa,重力加速度大小g=10m/s2.
(1)压力传感器示数为零时的温度;
(2)整个过程中气体克服外界作用力所做功。
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粗糙水平面上放置一端开口的圆柱形气缸,气缸内长L=0.9m,内横截面积S=0.02m2,内部一个厚度可以忽略的活塞在气缸中封闭一定质量的理想气体,活塞与一个原长为l0=0.2m的弹簧相连,弹簧左端固定于粗糙的竖直墙上。当温度T0=300K时,活塞刚好在气缸开口处,弹簧处于原长。缓慢向左推动气缸,当气缸运动位移x=0.2m时,弹簧弹力大小为F=400N,停止推动,气缸在摩擦力作用下静止。已知大气压强为P0=1.0×105Pa,气缸内壁光滑。
(ⅰ)求弹簧的劲度系数k的大小;
(ⅱ)此后,将温度降低到T'时,弹簧弹力大小仍为F=400N,气缸一直未动,求T'。
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粗糙水平面上放置一端开口的圆柱形气缸,气缸内长L=0.9m,内横截面积S=0.02m2,内部一个厚度可以忽略的活塞在气缸中封闭一定质量的理想气体,活塞与一个原长为l0=0.2m的弹簧相连,弹簧左端固定于粗糙的竖直墙上。当温度T0=300K时,活塞刚好在气缸开口处,弹簧处于原长。缓慢向左推动气缸,当气缸运动位移x=0.2m时,弹簧弹力大小为F=400N,停止推动,气缸在摩擦力作用下静止。已知大气压强为P0=1.0×105Pa,气缸内壁光滑。
(ⅰ)求弹簧的劲度系数k的大小;
(ⅱ)此后,将温度降低到T'时,弹簧弹力大小仍为F=400N,气缸一直未动,求T'。
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气缸长为L=1 m(气缸厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100 cm2的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体,已知当温度为t=27 ℃、大气压强为p0=1×105 Pa时,气柱长为L0=0.4 m.现用水平拉力向右缓慢拉动活塞,求:
①若拉动活塞过程中温度保持为27 ℃,活塞到达缸口时缸内气体压强;
②若活塞到达缸口时拉力大小为500 N,求此时缸内气体温度为多少摄氏度.
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如图所示,圆柱形气缸竖直放置,质量m=3.0kg,横截面积S=1.0×10﹣3m2的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与气缸壁封闭良好,不计摩擦,不计活塞和气缸的厚度。开始时活塞距气缸底距离h1=0.50m,此时温度T1=300K.给气缸缓慢加热至T2,活塞上升到距离气缸底h2=0.80m处,同时缸内气体内能增加250J,已知外界大气压P0=1.0×105Pa,取g=10m/s2.求:
①缸内气体加热后的温度T2;
②此过程中缸内气体吸收的热量Q。
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气缸长为L=1m(气缸的厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为t=27℃,大气压为p0=1×105Pa时,气柱长度为L0=0.4m。现缓慢拉动活塞,假设拉力能够达到的最大值为F=500N,求:
①如果温度保持不变,能否将活塞从气缸中拉出?(通过计算说明)
②保持拉力最大值不变,气缸中气体温度至少为多少摄氏度时,才能将活塞从气缸中拉出?
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(6分)汽缸长(汽缸的厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为的光滑活塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为、大气压为时,气柱长度。现用力缓慢拉动活塞,已知拉力最大值为。
①如果温度保持不变,能否将活塞从汽缸中拉出?
②保持拉力最大值不变,将活塞从汽缸中拉出,汽缸中气体温度至少为多少摄氏度?
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汽缸长(汽缸的厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为的光滑活塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为、大气压为时,气柱长度。现用力F缓慢拉动活塞。
①如果温度保持不变,要将活塞从汽缸中拉出,最小需要多大的力F;
②若不加外力,让活塞从气缸中自行脱出,则气缸内气体至少升高到多少摄氏度?
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