如图所示,竖直放置、上端开口的绝热气缸底部固定一电热丝(图中未画出),面积为S的绝热活塞位于气缸内(质量不计),下端封闭一定质量的某种理想气体,绝热活塞上放置一质量为M的重物并保持平衡,此时气缸内理想气体的温度为T0,活塞距气缸底部的高度为h,现用电热丝缓慢给气缸内的理想气体加热,活塞上升了,封闭理想气体吸收的热量为Q。已知大气压强为p0,重力加速度为g。求:
(1)活塞上升了时,理想气体的温度是多少
(2)理想气体内能的变化量
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如图所示,竖直放置、上端开口的绝热气缸底部固定一电热丝(图中未画出),面积为S的绝热活塞位于气缸内(质量不计),下端封闭一定质量的某种理想气体,绝热活塞上放置一质量为M的重物并保持平衡,此时气缸内理想气体的温度为T0,活塞距气缸底部的高度为h,现用电热丝缓慢给气缸内的理想气体加热,活塞上升了,封闭理想气体吸收的热量为Q。已知大气压强为p0,重力加速度为g。求:
(1)活塞上升了时,理想气体的温度是多少
(2)理想气体内能的变化量
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如图所示,下端封闭上端开口的柱形绝热气缸,高为30cm、截面积为4cm2,—个质量不计、厚度忽略的绝热活塞位于距气缸底部10cm处静止不动,活塞上下均为一个大气压、27℃的理想气体,活塞与侧壁的摩擦不能忽略,下端气缸内有一段不计体积的电热丝。由气缸上端开口缓慢注入水银,当注入20ml水银时,活塞恰好开始下降,停止注入水银.忽略外界温度变化,外界大气压始终为75cmHg.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(i)假设不注入水银,封闭气体的温度至少降到多少℃活塞才会下降?
(ii)现用电热丝缓慢加热封闭气体,使活塞缓慢上升,直到水银柱上端与气缸开口相齐,温度至少升髙到多少℃?
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如图所示,上端封闭下端开口的圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞a和导热性能良好的活塞b将气缸分成三部分,活塞a上面封闭的理想气体中有一电热丝,活塞a和活塞b之间也封闭有一定量的理想气体,活塞b下方的气体与外界相通,且在活塞b正下方地面上固定一高5 cm的立柱。初始时两活塞将气缸三等分,每一部分长度均为10cm,两部分封闭气体的温度与外界温度均为27℃。已知气缸的质量为2kg,活塞a、b的质量均为1kg,活塞横截面积为10cm2。现通过电热丝缓慢加热气体,活塞a、b逐渐下降,直到气缸刚要离开地面,不计气缸、活塞的厚度及活塞与气缸壁间的摩擦,外界大气压强始终为1.0×105Pa,外界温度不变,热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K。求:
(i)气缸刚要离开地面时,活塞a、b之间封闭气体的长度(计算结果保留一位小数);
(ii)气缸刚要离开地面时,活塞a上方气体的温度为多少摄氏度?
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如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直固定放置,开口向下,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞横截面积为S,下边用轻绳吊着一个物体,活塞和物体的质量均为m,,与容器底部相距h.现通过电热丝缓慢加热气体,当气体的温度为T0时活塞下降了h.已知大气压强为P0.重力加速度为g,不计活塞与气缸间摩擦.
(1)求温度为T0时气体的压强;
(2)现停止对气体加热,同时剪断轻绳,经足够长时间稳定后,活塞恰好回到原来位置,此时气体的温度T.
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如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直固定放置,开口向下,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞横截面积为S,下边用轻绳吊着一个物体,活塞和物体的质量均为m,与容器底部相距h.现通过电热丝缓慢加热气体,当气体的温度为T0时活塞下降了h.已知大气压强为p0.重力加速度为g,不计活塞与气缸间摩擦.
①求温度为T0时气体的压强;
②现停止对气体加热,同时剪断轻绳,经足够长时间稳定后,活塞恰好回到原来位置,此时气体的温度T.
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如图所示,一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m、横截面积为s,与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时停止加热,活塞上升了2h并稳定,此时气体的热力学温度为T1。已知大气压强为P0,重力加速度为g,活塞与气缸间无摩擦且不漏气。求:
①加热过程中气体的内能增加量;
②停止对气体加热后,在活塞上缓缓添加砂粒,当添加砂粒的质量为m0时,活塞恰好下降了h。求此时气体的温度。
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如图所示,一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m、横截面积为s,与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时停止加热,活塞上升了2h并稳定,此时气体的热力学温度为T1,已知大气压强为P0,重力加速度为g,活塞与气缸间无摩擦且不漏气。求:
①加热过程中气体的内能增加量;
②停止对气体加热后,在活塞上缓缓添加砂粒,当添加砂粒的质量为m0时,活塞恰好下降了h。求此时气体的温度。
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如图所示,一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m、横截面积为s,与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时停止加热,活塞上升了2h并稳定,此时气体的热力学温度为T1。已知大气压强为P0,重力加速度为g,活塞与气缸间无摩擦且不漏气。求:
①加热过程中气体的内能增加量;
②停止对气体加热后,在活塞上缓缓添加砂粒,当添加砂粒的质量为m0时,活塞恰好下降了h。求此时气体的温度。
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如图所示,内壁光滑、上端开口的固定气缸竖直放置,内部横截面积为S,高度为 H .现用一质量为m厚度不计的活塞封闭一定量的气体,稳定时活塞所处位置A距气缸底部的距离h。现对缸内气体加热,缸内气体温度上升至热力学温度为T时,活塞刚好上升到气缸最高点,立即停止加热,缸内气体无泄露.已知外部的大气压强为,当地重力加速度为 g 。求:
(1)加热前缸内气体的热力学温度;
(2)停止加热一段时间后,缸内气体恢复至原来的温度,此后保持缸内气体温度不变,将活塞缓慢拉离气缸,至少应施加多大的拉力.
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(10分)如图所示,有两个不计厚度的活塞、将两部分理想气体、封闭在竖直放置的绝热气缸内,温度均为27℃。活塞是导热的,活塞是绝热的,均可沿气缸无摩擦地滑动,气缸底部有加热丝。已知活塞的质量,活塞的质量不计。、活塞的横截面积均为,初始时活塞相对于底部的高度为,活塞相对于底部的高度为。现将一质量为的小物体放在活塞的上表面上,活塞下降,稳定后气体压强为。已知大气压强为,取。
(1)求稳定后气体的压强;
(2)现通过加热丝对气体进行缓慢加热,、活塞发生移动,当活塞距离底部的高度为时,停止加热。求此时气体的温度。
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