如图所示,用质量为m=1kg、横截面积为S=10cm2的活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计。开始时活塞距气缸底的高度为h=10cm且气缸足够高,气体温度为t=27℃,外界大气压强为p0=1.0×105Pa,取g=10m/s2,绝对零度取-273℃。求:
(1)此时封闭气体的压强;
(2)给气缸缓慢加热,当缸内气体吸收4.5J的热量时,内能的增加量为2.3J,求此时缸内气体的温度。
高三物理解答题中等难度题
如图所示,用质量为m=1kg、横截面积为S=10cm2的活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计。开始时活塞距气缸底的高度为h=10cm且气缸足够高,气体温度为t=27℃,外界大气压强为p0=1.0×105Pa,取g=10m/s2,绝对零度取-273℃。求:
(1)此时封闭气体的压强;
(2)给气缸缓慢加热,当缸内气体吸收4.5J的热量时,内能的增加量为2.3J,求此时缸内气体的温度。
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如图甲所示,气缸(足够长)开口向右、固定在水平桌面上,气缸内用横截面积为S的活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计。轻绳跨过光滑定滑轮将活塞和地面上质量为m的重物连接。开始时气缸内外压强相同,均为大气压P0(mg<P0S,g为重力加速度),轻绳处在伸直状态,气缸内气体的温度为T0,体积为V0。现用力拖动气缸使其缓缓向左移动(温度不变)至重物刚离开地面,接着缓慢降低气体的温度,使得气缸内气体的体积恢复为V0,求:
(i)重物刚离开地面时气缸向左移动的距离d;
(ii)气体体积恢复为V0时的温度T。
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如图所示,汽缸开口向右、固定在水平桌面上,气缺内用活塞(横截面积为S)封闭了一定质量的理想气体,活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计。轻绳跨过光滑定滑轮将活塞和地面上的重物(质量为m)连接。开始时汽缸内外压强相同,均为大气压p0(mg<p0S),轻绳处在伸直状态,汽缸内气体的温度为T0,体积为V。现使汽缸内气体的温度缓慢降低,最终使得气体体积减半,求:
①重物刚离地面时气缸内气体的温度T1;
②气体体积减半时的温度T2;
③在答题卡上画出如图所示的坐标系,并在其中画出气体状态变化的整个过程,标注相关点的坐标值。
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如图所示,一定质量的理想气体被活塞封闭在圆筒形的缸内。缸壁不可导热,缸底导热,缸底到开口处高h。轻质活塞不可导热,厚度可忽略,横截面积S=100cm2,初始处于气缸顶部。若在活塞上缓慢倾倒一定质量的沙子,活塞下移h/9时再次平衡。已知室温为t0=27℃,大气压强p0=1.0×105Pa,不计一切摩擦,g=10m/s2。
(Ⅰ)求倾倒的沙子的质量m;
(Ⅱ)若对缸底缓慢加热,当活塞回到缸顶时被封闭气体的温度t2为多大?
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如图所示,气缸开口向右、固定在水平桌面上,气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞横截面积为S=1×10-3m2;活塞与气缸壁导热良好,轻绳跨过定滑轮将活塞和地面上的质量为m=1kg重物连接.开始时绳子刚好伸直且张力为零,活塞离缸底距离为L1=27cm,被销子K固定在图示位置,此时气缸内气体的压强P1=1.1×105pa,温度T1=330K,外界大气压强P0=1.0×105pa,g=10m/s2,不计一切摩擦和阻力;若在此时拔去销子K,降低气缸内气体的温度,求:
Ⅰ、重物刚好离开地面时,气体的温度为多少?
Ⅱ、重物缓慢上升2cm,气体的温度为多少?
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如图所示,气缸开口向右、固定在水平桌面上,气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞横截面积为S=1×10-3m2;活塞与气缸壁导热良好,轻绳跨过定滑轮将活塞和地面上的质量为m=1kg重物连接.开始时绳子刚好伸直且张力为零,活塞离缸底距离为L1=27cm,被销子K固定在图示位置,此时气缸内气体的压强P1=1.1×105pa,温度T1=330K,外界大气压强P0=1.0×105pa,g=10m/s2,不计一切摩擦和阻力;若在此时拔去销子K,降低气缸内气体的温度,求:
Ⅰ、重物刚好离开地面时,气体的温度为多少?
Ⅱ、重物缓慢上升2cm,气体的温度为多少?
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如图,质量为M=1kg的导热性能极好的气缸,高为L=30cm,开口向上置于水平地面上,气缸中有横截面积为S=10cm2、质量为m=2kg的光滑活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。外界温度为t0=27℃、大气压为p0=105Pa,此时气柱高度为20cm,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,重力加速度为g取10m/s2
(i)将气缸固定在地面上,如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端,求在顶端处,竖直拉力F的大小。
(ii)如果外界温度缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端,则此时外界温度t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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