如图,A、B是体积相同的汽缸,B内有一导热的可在汽缸内无摩擦滑动且体积不计的活塞C,D为不导热的阀门。起初阀门关闭,A内装有压强P1=2.0×105 Pa,温度T1=300 K的氮气;B内装有压强P2=1.0×105 Pa,温度T2=600 K的氧气。打开阀门D,活塞C向右移动,最后达到平衡。以V1和V2分别表示平衡后氮气和氧气的体积(假定氧气和氮气均为理想气体,并与外界无热交换,连接汽缸的管道体积可忽略) ,则V1与V2之比为( )
A. 1∶2 B. 1∶4
C. 1∶1 D. 4∶1
高二物理单选题中等难度题
如图,A、B是体积相同的汽缸,B内有一导热的可在汽缸内无摩擦滑动且体积不计的活塞C,D为不导热的阀门。起初阀门关闭,A内装有压强P1=2.0×105 Pa,温度T1=300 K的氮气;B内装有压强P2=1.0×105 Pa,温度T2=600 K的氧气。打开阀门D,活塞C向右移动,最后达到平衡。以V1和V2分别表示平衡后氮气和氧气的体积(假定氧气和氮气均为理想气体,并与外界无热交换,连接汽缸的管道体积可忽略) ,则V1与V2之比为( )
A. 1∶2 B. 1∶4
C. 1∶1 D. 4∶1
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
图中A、B汽缸的长度为,横截面积为,C是可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门,整个装置均由导热材料制成,起初阀门关闭,A内有压强的氮气,B内有压强的氧气,阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡。
(1)求活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;
(2)活塞C移动过程中气体对外做功为,则A中气体是吸热还是放热?吸收或者放出热量为多少?(假定氧气和氮气均为理想气体,连接汽缸的管道体积可忽略)
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,A、B气缸的长度均为60 cm,截面积均为40 cm2,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门.整个装置均由导热材料制成.原来阀门关闭,A内有压强PA = 2.4×105 Pa的氧气.B内有压强PB = 1.2×105 Pa的氢气.阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡.(假定氧气和氢气均视为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略,环境温度不变)求:
(1)活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;
(2)活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热(简要说明理由).
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(9分)如图所示,A、B气缸的长度均为60 cm,截面积均为40 cm2,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门。整个装置均由导热材料制成.原来阀门关闭,A内有压强pA = 2.4×105 Pa的氧气.B内有压强pB = 1.2×105 Pa的氢气.阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡.(假定氧气和氢气均视为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略,环境温度不变)求:
①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;
②活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热(简要说明理由).
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如图,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置,汽缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V0,汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略).开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为p0和p0/3;左活塞在汽缸正中间,其上方为真空;右活塞上方气体体积为V0/4.现使汽缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至汽缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡.已知外界温度为T0,不计活塞与汽缸壁间的摩擦.求:
(1)恒温热源的温度T;
(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积Vx.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置,汽缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K。两汽缸的容积均为V0,汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略)。开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为p0和p0/3;左活塞在汽缸正中间,其上方为真空; 右活塞上方气体体积为V0/4。现使汽缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至汽缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡。已知外界温度为T0,不计活塞与汽缸壁间的摩擦。求:
(1)恒温热源的温度T;
(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积Vx。
高二物理简答题中等难度题查看答案及解析
如图,容积均为V的导热汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3;B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K1给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。
(1)打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;
(2)接着打开K3,求稳定时活塞的位置;
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如图所示,竖直放置的导热气缸,活塞横截面积为S=0.01m2,可在气缸内无摩擦滑动。气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通,气缸内封闭了一段高为H=70cm的气柱(U形管内的气体体积不计)。已知活塞质量m=6.8kg,大气压强p0=105pa,水银密度ρ=13.6×103kg/m3,g=10m/s2。
①求U形管中左管与右管的水银面的高度差h1;
②在活塞上加一竖直向上的拉力使U形管中左管水银面高出右管水银面h2=5cm,求活塞平衡时与气缸底部的高度。
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一定质量的理想气体被活塞封闭在一导热汽缸内。活塞的质量m=20kg,横截面积S=100cm2,活塞(厚度不计)可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气,开始时汽缸水平放置,如图所示,活塞与汽缸底的距离L1=12cm,离汽缸口的距离L2=3cm,外界气温为27℃,大气压强为1.0×105Pa。
(取g=10m/s2)
(1)将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置,稳定后,求活塞与汽缸底的距离L。
(2)汽缸口向上且稳定后,对缸内气体逐渐加热,使活塞上表面刚好与汽缸口相平,求此时气体的温度为多少?
(3)在对汽缸内气体加热的过程中,气体吸收Q=370J的热量,求对汽缸内气体加热的过程中气体增加的内能ΔU多大?
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如图,容积为V的汽缸由导热材料制成,面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K。开始时,K关闭,汽缸内上下两部分气体的压强均为p0, 现将K打开,容器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为时,将K关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了,不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。
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