扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象;如图,截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为300K,压强为大气压强P0。当封闭气体温度上升至303K时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部压强立即减为P0,温度仍为303K。再经过一段时间,内部气体温度恢复到300K。整个过程中封闭气体均可视为理想气体。求:
(ⅰ)当温度上升到303K且尚未放气时,封闭气体的压强;
(ⅱ)当温度恢复到300K时,竖直向上提起杯盖所需的最小力。
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扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象;如图,截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为300K,压强为大气压强P0。当封闭气体温度上升至303K时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部压强立即减为P0,温度仍为303K。再经过一段时间,内部气体温度恢复到300K。整个过程中封闭气体均可视为理想气体。求:
(ⅰ)当温度上升到303K且尚未放气时,封闭气体的压强;
(ⅱ)当温度恢复到300K时,竖直向上提起杯盖所需的最小力。
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扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象.如图,截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为300K,压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升至303K时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部气体压强立刻减为p0,温度仍为303K,再经过一段时间内,内部气体温度恢复到300K.整个过程中封闭气体均可视为理想气体.求:
(Ⅰ)当温度上升到303K且尚未放气时,封闭气体的压强;
(Ⅱ)当温度恢复到300K时,竖直向上提起杯盖所需的最小力.
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将热杯盖扣在水平橡胶垫上,杯盖与橡胶垫之间的密封气体被加热而温度升高,有时会发生杯盖被顶起的现象。如图所示,杯盖的截面积为S,开始时内部封闭气体的温度为T0,压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升至T1时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部气体压强立刻减为p0,温度仍为T1,再经过一段时间后,内部气体温度恢复到T0.整个过程中封闭气体均可视为理想气体。求:
①杯盖的质量;
②当温度恢复到T0时,竖直向上提起杯盖所需的最小力.
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如图所示,横截面积为S的薄壁热水杯盖扣在光滑水平桌面上,开始时内部封闭有质量为m、温度为27℃、压强为p0的理想气体,当封闭气体温度上升到57℃时,水杯盖恰好被顶起(之前水杯盖内气体的质量保持不变),放出一定质量的气体后又落回桌面(之后水杯盖内气体的质量保持不变),其内部压强立即减为p0,温度仍为57℃,经过一段时间后,由于室温的降低,盖内的气体温度降至-3℃,大气压强为p0,重力加速度为g。求:
①水杯盖被顶起时放出气体的质量m;
②当封闭气体温度下降至-3℃时,竖直向上提起杯盖所需的最小力Fmin。
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如图所示,为厚度和质量不计,横截面积为的绝热气缸倒扣在水平桌面上,气缸内有一绝热的“”型活塞固定在桌面上,活塞与气缸封闭一定质量的理想气体,开始时,气体的温度为,压强为,活塞与气缸底的距离为,活塞与气缸可无摩擦滑动且不漏气,大气压强为.求:
①此时桌面对气缸的作用力
②现通过电热丝给气体缓慢加热到,此过程中气体吸收热量为,内能增加了,
整过程活塞都在气缸内,求的值.
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如图所示,厚度和质量不计、横截面积为S=10 cm2的绝热汽缸倒扣在水平桌面上,汽缸内有一绝热的“T”形活塞固定在桌面上,活塞与汽缸封闭一定质量的理想气体,开始时,气体的温度为T0=300 K,压强为p=0.5×105 Pa,活塞与汽缸底的距离为h=10 cm,活塞可在汽缸内无摩擦滑动且不漏气,大气压强为p0=1.0×105 Pa.求:
(1)此时桌面对汽缸的作用力大小FN;
(2)现通过电热丝给气体缓慢加热到T,此过程中气体吸收热量为Q=7J,内能增加了ΔU=5J,整个过程活塞都在汽缸内,求T的值.
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如图所示,封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上,开口向右放置,活塞的横截面积为S。活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体,轻绳跨在定滑轮上。开始时汽缸内外压强相同,均为大气压。汽缸内气体的温度,轻绳处在伸直状态。不计摩擦。缓慢降低汽缸内温度,最终使得气体体积减半,求:
(1)重物刚离地时气缸内的温度;
(2)气体体积减半时的温度;
(3)在下列坐标系中画出气体状态变化的整个过程。并标注相关点的坐标值。
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如图所示,粗细均匀且横截面积相等的玻璃管A、B下端用橡皮管连接,A管固定且上端封闭,上端被水银柱封闭有长度为6cm的空气柱,气体温度为300K.B管两端开口且足够长,上端与大气相通,外界大气压强为75cmHg.初始时两管中水银面等高,现将B管竖直向上缓慢提升一段距离,稳定后,A管中气柱长度变为5cm。
(i)求稳定后A、B两管中水银面的高度差;
(ii)稳定后,保持B管不动,升高A管中气体的温度,当A管中空气柱长度恢复为6cm时,求此时气体的温度。
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如图所示,粗细均匀且横截面积相等的玻璃管A、B下端用橡皮管连接,A管固定且上端封闭,上端被水银柱封闭有长度为6cm的空气柱,气体温度为300K.B管两端开口且足够长,上端与大气相通,外界大气压强为75cmHg.初始时两管中水银面等高,现将B管竖直向上缓慢提升一段距离,稳定后,A管中气柱长度变为5cm。
(i)求稳定后A、B两管中水银面的高度差;
(ii)稳定后,保持B管不动,升高A管中气体的温度,当A管中空气柱长度恢复为6cm时,求此时气体的温度。
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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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