如图,一定质量的理想气体被不计质量的活塞封闭在可导热的气缸内,活塞距底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上,沙子倒完时,活塞

如图,一定质量的理想气体被不计质量的活塞封闭在可导热的气缸内,活塞距底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上,沙子倒完时,活塞

题型:不详难度:来源:
如图,一定质量的理想气体被不计质量的活塞封闭在可导热的气缸内,活塞距底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上,沙子倒完时,活塞下降了h/5。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不变,已知大气压为p0,活塞横截面积为S,重力加速度为g,求:

(1)一小盒沙子的质量;
(2)沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度。
答案
(1)(2)
解析

试题分析:(1)设一盒沙子的质量为m,沙子缓慢倒在活塞上表面上,气体做等温变化
……(3分) 得……(2分)
(2)沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度h2
……(3分)       …(2分)
点评:封闭气体的压强往往通过研究与气体接触的活塞或水银柱,根据平衡条件或牛顿定律求出.
举一反三
(1)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,若100滴油酸的体积为1ml,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是       .(油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1,密度ρ=0.895×103kg·m-3NA=6.02×1023mol-1.结果保留一位有效数)
(2)如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中.开启上部连通左右水银的阀门A,当温度为300 K平衡时水银的位置如图,其中左侧空气柱长度L1=50cm,左侧空气柱底部的水银面与水银槽液面高度差为h2=5cm,左右两侧顶部的水银面的高度差为h1=5cm,大气压为75 cmHg.求:

①右管内气柱的长度L2
②关闭阀门A,当温度升至405 K时,左侧竖直管内气柱的长度L3
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如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中.开启上部连通左右水银的阀门A,当温度为300 K平衡时水银的位置如图,其中左侧空气柱长度L1=50cm,左侧空气柱底部的水银面与水银槽液面高度差为h2=5cm,左右两侧顶部的水银面的高度差为h1=5cm,大气压为75 cmHg。求:

①右管内气柱的长度L2
②关闭阀门A,当温度升至405 K时,左侧竖直管内气柱的长度L3
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一定质量的理想气体,状态变化过程如P-T图上abcd图线所示,其中bc⊥ab,cd∥ab,由图线可知
A.ab过程,气体不做功B.bc过程气体膨胀对外做功
C.cd过程,外界压缩气体做功D.da过程,气体膨胀对外做功

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如图所示,内壁光滑的绝热气缸竖直立于地面上,绝热活塞将一定质量的气体封
闭在气缸中,活塞静止时处于A位置。现将一重物轻轻地放在活塞上,活塞最终静止在B位置。若气体分子间的相互作用力可忽略不计,则活塞在B位置时与活塞在A位置时相比较
A.气体的内能可能相同
B.气体的温度一定不同
C.单位体积内的气体分子数不变
D.单位时间内气体分子撞击单位面积气缸壁的次数一定增多

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(1)下列关于热现象的描述正确的是(     )
a.根据热力学定律,热机的效率可以达到100%
b.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的
c.温度是描述热运动的物理量,一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
d.物体由大量分子组成,其单个分子的运动是无规则的,大量分子的运动也是无规律的
(2)我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米,再创载人深潜新纪录。在某次深潜实验中,“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K。某同学利用该数据来研究气体状态随海水温度的变化,如图所示,导热性良好的气缸内封闭一定质量的气体,不计活塞的质量和摩擦,气缸所处海平面的温度To=300K,压强P0="1" atm,封闭气体的体积Vo=3m2。如果将该气缸下潜至990m深处,此过程中封闭气体可视为理想气体。

①求990m深处封闭气体的体积(1 atm相当于10m深的海水产生的压强)。
②下潜过程中封闭气体___________(填“吸热”或“放热”),传递的热量__________(填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功。
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