如图所示,导热性能良好的气缸开口向上,竖直放置在水平面上,气缸高度为h,缸内活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与气缸内壁间无摩擦且密闭性好,静止时活塞离缸底的距离为,大气压强为,环境温度为(为热力学温度),重力加速度为g,活塞的截面积为S,不计活塞和缸体的厚度。
(1)将气缸在竖直面内缓慢转动180°,气缸开口向下,活塞刚好到达气缸口,求活塞的质量m;
(2)继续将气缸在竖直面内缓慢转动90°,使气缸开口水平,然后再缓慢升高环境温度,使活塞刚好也移动到气缸口,求在温度升高的过程中活塞移动的距离和环境温度升高的数值。
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如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸开口向上竖直放置。横截面积、质量与厚度均不计的活塞,可以在气缸内自由滑动,括塞与气缸底部之间封闭了一定质量的理想气体,开始时话塞与气缸底部之间的距离为L= 40cm。气体的初始温度为T=600K,压强为,已知环境温度,大气压强。由于缸内气体缓慢散热,最终气体的温度达到与环境温度相同。求:(不计活塞与缸壁之间的摩擦)
(i)活塞与气缸底部之间的最短距离;
(ii)请写出气体状态变化的过程,并在下面p-V坐标系中画出气体状态变化过程的图线。
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如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气组开口向上竖直放置。横截面积s=0.02m²、质量与厚度均不计的活塞,可以在气缸内自由滑动,括塞与气缸底部之间封闭了一定质量的理想气体,开始时话塞与气缸底部之间的距离为L=40cm。气体的初始温度为T=600K,压强为p=1.5×105Pa,已知环境温度T0=300K,大气压强p0= 1.0×105Pa.由于缸内气体缓慢散热,最终气体的温度达到与环境温度相同。(不计活塞与缸壁之间的摩擦) 求:
①活塞与气缸底部之间的最短距离;
②请写出气体状态变化的过程,并在p-V坐标系中画出气体状态变化过程的图线;
③在②间的过程中,外界对气体所做的功。
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如图所示,导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用轻弹簧与缸底相连,当气缸如图甲水平放置时,弹簧伸长了x0,活塞到缸底的距离为L0,将气缸缓慢转动竖直放置,开口向上,如图乙所示,这时活塞刚好向缸底移动了x0的距离。已知活塞的横截面积为S,活塞与气缸壁的摩擦不计,且气密性良好,活塞的质量为m,重力加速度为g,大气压强为p0,
求:①弹簧的劲度系数的大小;
②若从甲图到乙图的过程中,气体放出的热量为Q,活塞的重力对气体做的功为W,则弹簧开始具有的弹性势能为多少?
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如图所示,导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用轻弹簧与缸底相连,当气缸如图甲水平放置时,弹簧伸长了x0,活塞到缸底的距离为L0,将气缸缓慢转动竖直放置,开口向上,如图乙所示,这时活塞刚好向缸底移动了x0
的距离。已知活塞的横截面积为S,活塞与气缸壁的摩擦不计,且气密性良好,活塞的质
量为m,重力加速度为g,大气压强为p0,求:
①弹簧的劲度系数的大小;
②若从甲图到乙图的过程中,气体放出的热量为Q,活塞的重力对气体做的功为W,则弹簧开始具有的弹性势能为多少?
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如图所示,导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用轻弹簧与缸底相连,当气缸如图甲水平放置时,弹簧伸长了x0,活塞到缸底的距离为L0,将气缸缓慢转动竖直放置,开口向上,如图乙所示,这时活塞刚好向缸底移动了x0的距离。已知活塞的横截面积为S,活塞与气缸壁的摩擦不计,且气密性良好,活塞的质量为m,重力加速度为g,大气压强为p0,
求:①弹簧的劲度系数的大小;
②若从甲图到乙图的过程中,气体放出的热量为Q,活塞的重力对气体做的功为W,则弹簧开始具有的弹性势能为多少?
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如图所示,导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用轻弹簧与缸底相连,当气缸如图甲水平放置时,弹簧伸长了x0,活塞到缸底的距离为L0,将气缸缓慢转动竖直放置,开口向上,如图乙所示,这时活塞刚好向缸底移动了x0的距离。已知活塞的横截面积为S,活塞与气缸壁的摩擦不计,且气密性良好,活塞的质量为m,重力加速度为g,大气压强为p0,
求:①弹簧的劲度系数的大小;
②若从甲图到乙图的过程中,气体放出的热量为Q,活塞的重力对气体做的功为W,则弹簧开始具有的弹性势能为多少?
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如图所示,一总长度为L导热性能良好的汽缸放置在水平面上,开口向左。用横截面积为S的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞静止时距汽缸底部L/2 。现保持温度不变,缓慢转动汽缸.使其开口竖直向上放置,活塞最终静止时距汽缸底部L/4。已知大气压强为po,不计活塞厚度,活塞与汽缸无摩擦接触且气密性良好。重力加速度为g。
(1)求活塞质量m;
(2)现用外力F缓慢竖直向上拉动活塞,活塞到达汽缸上边缘时,汽缸恰好对地面无压力。求此时所施加外力F的大小。
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如图所示,一总长度为L导热性能良好的汽缸放置在水平面上,开口向左。用横截面积为S的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞静止时距汽缸底部L/2 。现保持温度不变,缓慢转动汽缸.使其开口竖直向上放置,活塞最终静止时距汽缸底部L/4。已知大气压强为po,不计活塞厚度,活塞与汽缸无摩擦接触且气密性良好。重力加速度为g。
(1)求活塞质量m;
(2)现用外力F缓慢竖直向上拉动活塞,活塞到达汽缸上边缘时,汽缸恰好对地面无压力。求此时所施加外力F的大小。
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如图所示,一总长度为L导热性能良好的汽缸放置在水平面上,开口向左。用横截面积为S的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞静止时距汽缸底部L/2 。现保持温度不变,缓慢转动汽缸.使其开口竖直向上放置,活塞最终静止时距汽缸底部L/4。已知大气压强为po,不计活塞厚度,活塞与汽缸无摩擦接触且气密性良好。重力加速度为g。
(1)求活塞质量m;
(2)现用外力F缓慢竖直向上拉动活塞,活塞到达汽缸上边缘时,汽缸恰好对地面无压力。求此时所施加外力F的大小。
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一开口向上且导热性能良好的气缸如图所示固定在水平面上,用质量和厚度均可忽略不计的活塞封闭一定质量的理想气体,系统平衡时,活塞到气缸底部的距离为h1=10 cm;外界环境温度保持不变,将质量为2m和m的砝码甲、乙放在活塞上,系统再次平衡时活塞到气缸底部的距离为h2=5 cm;现将气缸内气体的温度缓缓地升高Δt=60 ℃,系统再次平衡时活塞到气缸底部的距离为h3=6 cm;然后拿走砝码甲,使气缸内气体的温度再次缓缓地升高Δt′=60 ℃,系统平衡时活塞到气缸底部的距离为h4,忽略活塞与气缸之间的摩擦力,求:
①最初气缸内封闭的理想气体的温度t1为多少摄氏度;
②最终活塞到气缸底部的距离h4为多少.
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