如图所示,竖直放置在水平桌面上的气缸开口向上,活塞的横截面积S=15cm2、质量m=1.2kg,与压力传感器接触但不粘连:压力传感器位置固定不动。当缸内气体温度t1=27℃时,力传感器示数恰好为零;当缸内气体温度升高至T2时,压力传感器的示数F=54N,不计气缸与活塞之间的摩擦整个过程活塞和传感器的位置不变,大气压强P=1.0×105Pa,重力加速度大小g=10m/s2,求
(1)温度为t1=27℃时气缸内的压强P1
(2)气缸内气体的温度T2。
高三物理解答题中等难度题
如图所示,竖直放置在水平桌面上的气缸开口向上,活塞的横截面积S=15cm2、质量m=1.2kg,与压力传感器接触但不粘连:压力传感器位置固定不动。当缸内气体温度t1=27℃时,力传感器示数恰好为零;当缸内气体温度升高至T2时,压力传感器的示数F=54N,不计气缸与活塞之间的摩擦整个过程活塞和传感器的位置不变,大气压强P=1.0×105Pa,重力加速度大小g=10m/s2,求
(1)温度为t1=27℃时气缸内的压强P1
(2)气缸内气体的温度T2。
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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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如图所示,上端开口的光滑圆柱形绝热气缸竖直放置,质量m=5kg,截面积S= 50cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,在气缸内距缸底某处设有体积可忽略的卡坏a、b,使活塞只能向上滑动开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强等于大气压强,温度为300K。现通过内部电热丝级慢加热气缸内气体,直至活塞恰好离开 a、b。已知大气压强 (g取10m/s2):
①求气缸内气体的温度;
②继续加热气缸内的气体,使活塞缓慢上升H=0.1m(活塞未滑出气缸),气体的内能的变化量为1 8J,则此过程中气体吸热还是放热?传递的热量是多少?
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如图所示,上端开口的光滑圆柱形绝热气缸竖直放置,质量m=5 kg、截面积S=50 cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,在气缸内距缸底为h=0.3 m处有体积可忽略的卡环a、b,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强等于大气压强,温度为T0=300 K.现通过内部电热丝缓慢加热气缸内气体,直至活塞恰好离开a、b.已知大气压强p0=1.0×105Pa.(g取10 m/s2),求:
①活塞恰要离开ab时,缸内气体的压强p1;
②当活塞缓慢上升Δh=0.1 m时(活塞未滑出气缸)缸内气体的温度T为多少?
③若全过程电阻丝放热95 J,求气体内能的变化ΔU.
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如图所示,上端开口的光滑圆柱形绝热气缸竖直放置,质量m=5kg、截面积S= 50cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,在气缸内距缸底为h=0.3m处有体积可忽略的卡环a、b,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强等于大气压强,温度为T0=300K.现通过内部电热丝缓慢加热气缸内气体,直至活塞恰好离开 a、b.已知大气压强p0=1.0105Pa.(g取10m/s2),求
(1)活塞恰要离开ab时,缸内气体的压强p1;
(2)当活塞缓慢上升△h=0.1m时(活塞未滑出气缸)缸内气体的温度T为多少?
(3)若全过程电阻丝放热95J,求气体内能的变化△U.
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如图所示,将导热气缸开口向上放置在水平平台上,活塞质量m=10kg,横截面积S=50cm2,厚度d=1cm,气缸的内筒深度H=21cm,气缸质量M=20kg,大气压强为P0=1×105Pa,当温度为T1=300K时,气缸内活塞封闭的气柱长为L1=10cm。若将气缸缓慢倒过来开口向下放置在平台上,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通,不计活塞与气缸间的摩擦,取g= 10m/s2,求:
①气缸开口向下放置时,封闭气柱的长度是多少?
②给气缸缓慢加热,当温度多高时,活塞能刚好接触到平台?
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(8分)某同学在研究“一定质量气体体积不变时压强和温度关系”实验中,将气缸开口向上竖直放置在水平桌面上,在没有压强传感器的情况下,他将力传感器和活塞一起固定,测量活塞作用在传感器上沿竖直方向的力,如图A.所示。活塞的横截面积为S=15 cm2,大气压强p0=1.0×105 Pa,气缸质量M=0.75 kg。当缸内气体温度t1=27 ℃时,力传感器示数恰好为零,升高气体的温度,根据测得数据作了如图B.所示的F﹣T图,忽略摩擦,取g=10 m/s2。
(1)F<0表明传感器对活塞的作用力方向为_______;
(2)直线的斜率为______,t1温度时气体压强为______Pa;
(3)该同学又从t1开始降低温度直至t2=﹣10 ℃进行实验,且操作无误,试在图B.中作出t1至t2温度区间内的F﹣T图线,并在坐标轴上注明必要数据。
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如图所示,绝热气缸开口向上放置在水平平台上,已知活塞横截面积为S=50cm2,质量为m=10kg,被封闭气体温度为t=27℃,活塞封闭的理想气体气柱长L=10cm.已知大气压强为P0=1×105Pa,标准状况下(压强为一个标准大气压,温度为0℃)理想气体的摩尔体积为22.4L,阿伏伽德罗常数NA=6×1023mol-1.(活塞摩擦不计,重力加速度g取10m/s2).求:
①被封闭理想气体的压强
②被封闭内所含分子的数目.
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如图所示,开口向上的气缸C静置于水平桌面上,用一横截面积S=50cm2、质量M=5kg的活塞封闭了一定质量的理想气体,一轻绳一端系在活塞上.另一端跨过两个定滑轮连着一质量m=15kg的物块A,开始时,用手托住物块,使轻绳刚好伸直,物块A距离地面的高度为20cm.缸内气体的温度t1=27℃,活塞到缸底的距离L1=16cm。已知外界大气压强恒为P0=1.0×105Pa,g=10m/s2,不计切摩擦。现缓慢释放物块,一段时间后,系统处于稳定状态(活塞未离开气缸)求:
(i)稳定时活塞离气缸底的高度h1
(ii)稳定后将缸内气体的温度缓慢冷却到-63℃时,活塞离气缸底的高度h2
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如图所示,总长度为15 cm的气缸放置在水平桌面上。活塞的质量m=20 kg,横截面积S=100 cm2,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动但不漏气,开始时活塞与气缸底的距离12 cm。外界气温为27 ℃,大气压强为1.0×105 Pa。将气缸缓慢地转到开口向上的竖直位置,待稳定后对缸内气体逐渐加热,使活塞上表面刚好与气缸口相平,取g=10 m/s2,求:
①活塞上表面刚好与气缸口相平时气体的温度为多少?
②在对气缸内气体加热的过程中,吸收了189 J的热量,则气体增加的内能是多少?
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