竖直放置的导热气缸用轻绳悬挂在空中,质量为M。内部封闭着质量一定的理想气体,气体温度为T0,塞横截面积为S,与气缸底部相距为H0,周围环境温度缓慢上升到T1,已知此气体的内能表达式为U=kT,k为常数,大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸间的摩擦。求:
(1)温度为T1时活塞到缸底的距离等于多少?
(2)此过程吸热Q是多少?
高三物理解答题中等难度题
竖直放置的导热气缸用轻绳悬挂在空中,质量为M。内部封闭着质量一定的理想气体,气体温度为T0,塞横截面积为S,与气缸底部相距为H0,周围环境温度缓慢上升到T1,已知此气体的内能表达式为U=kT,k为常数,大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸间的摩擦。求:
(1)温度为T1时活塞到缸底的距离等于多少?
(2)此过程吸热Q是多少?
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如图所示,竖直放置且内部光滑的导热气缸用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用固定螺栓固定在距气缸底部为处,活塞横截面积为S=,此时气体的压强为.气缸壁是导热的,打开固定螺栓,活塞下降,经过足够长的时间后,活塞停在距离底部h=0.2m处,在此过程中周围环境温度为=27℃并保持不变,已知重力加速度为g=10m/s2,大气压强为,求:
①活塞的质量m;
②周围环境温度缓慢升高,最终活塞又能回到距气缸底部处,求此时环境温度t.
高三物理实验题中等难度题查看答案及解析
如图所示,一个导热足够高的气缸竖直放置,活塞可沿气缸壁无摩擦滑动。内部封闭一定质量的理想气体。活塞质量m0=10.0kg,截面积s=1.0×10-3m2,活塞下表面距离气缸底部h=60.0cm。气缸和活塞处于静止状态.气缸外大气压强p0=1.0×105pa,温度T0=300K.重力加速度g=10.0m/s2。(气体不会泄露,气缸的厚度不计)求:
①在活塞上缓慢倒入沙子,当气体的体积减为原来的一半时,倒入沙子的质量是多少?
②在①问中加入沙子质量不变的前提下,外界气体压强不变,温度缓慢升到T=400k时,气体对外做功多少?
高三物理简答题中等难度题查看答案及解析
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,内壁光滑的固定导热气缸竖直放置,内部横截面积为S,上部A、B间有多个教宽缝隙与外部相通,缝隙下端B与气缸底部D的距离为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C距气缸底部D的距离为。已知此时封闭气体的热力学温度为T0,外部的大气压强为P0,当地重力速度为g。现对封闭气体缓慢加热,求:
①随着封闭气体温度升高,活塞会缓慢上升,活塞刚上升到B点时封闭气体的热力学温度多大;
②继续缓慢加热一段时间,封闭气体温度达2 T0时停止加热,再经一段时间后封闭气体恢复至原来的温度T0,此时若将活塞缓慢拉离气缸,拉离过程中封闭气体的温度看做不变,至少应施加多大的拉力。
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如图所示,一个内壁光滑的导热气缸竖直放置,用密闭性良好的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞静止时密闭气体的压强为,已知大气压强为,活塞的横截面积为S,重力加速度为g,环境温度为300 K,忽略活塞及气缸壁的厚度。求:
(1)活塞的质量m;
(2)若在活塞上放置一质量也为m的小重物,再让周围环境温度缓慢升高,稳定后使活塞刚好回到初始位置,则环境温度应升高到多少?
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如图所示,一个内壁光滑的导热气缸竖直放置,用密闭性良好的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞静止时密闭气体的压强为,已知大气压强为,活塞的横截面积为S,重力加速度为g,环境温度为300 K,忽略活塞及气缸壁的厚度。求:
(1)活塞的质量m;
(2)若在活塞上放置一质量也为m的小重物,再让周围环境温度缓慢升高,稳定后使活塞刚好回到初始位置,则环境温度应升高到多少?
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如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置,用不漏气的轻质活塞封闭一定质量的理想气体,固定导热隔板上有一小孔,将两部分气体连通,已知活塞的横截面积为S,初始时两部分体积相同,温度为T0,大气压强为
①若缓慢加热气体,使A、B两部分体积之比达到2:1,求此时的温度;
②保持气体温度不变,在活塞上施加一竖直向下的推力,缓慢推动活塞,当A、B两部分体积之比为1:2时,求气体的压强p和所加推力大小F。
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如图a所示,内壁光滑的气缸竖直放置,厚度不计,质量为m,横截面积为的活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的理想气体,气体初始温度为,此时活塞与气缸底部之间的距离为,在活塞的上面处有固定的卡环,大气压强,重力加速度
①若把气缸缓慢水平放置,如图b所示,气缸稳定后,发现活塞移动了,则活塞的质量为多少?
②在图(b)中,当封闭气体的温度缓慢升到T=450K时,封闭气体的压强为多少?
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