如图8.3—2,活塞A质量为6.8kg,截面积为100cm2,物体B质量为13.6kg。活塞下面封闭气体温度为17℃,此时质量为100g的空心球刚好对缸底无压力
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如图8.3—2,活塞A质量为6.8kg,截面积为100cm2,物体B质量为13.6kg。活塞下面封闭气体温度为17℃,此时质量为100g的空心球刚好对缸底无压力,那么当把物体B撤掉,且气体温度降到7℃时,空心球对缸底的压力多大?(大气压强为1atm,g取10m/s2) |
答案
0.08N |
解析
取空心球为研究对象,可列式mg=ρ1V0g(ρ1为 气缸内气体密度,V0为空心球体积) 撤去重物B,缸内气体密度减少为ρ2,小球受到缸底的支持力作用。 则:mg=N+ρ2V0g 取缸内气体为研究对象,进行状态分析 初态温度T1=17+273=290K 压强p1=p0+(mA+mB)g/S=1.013×105+(20.4×10)/10-2=1.217×105Pa 末态温度T2=280K 压强p2=p0+mAg/S=1.013×105+(6.8×10)/10-2=1.081×105Pa 由p1v1/T1=p2V2/T2两边都除以气体质量得p1/ρ1T1=p2/ρ2T2,所以ρ2=p2ρ1T1/p1T2=1.081×105×ρ1×290/1.217×105×280=0.92ρ1 ∴N=mg-ρ2V0g=mg-0.92ρ1V0g=0.08mg 即:N=0.08×10×0.1=0.08N 根据牛顿第三定律,小球对缸底压力为0.08N. |
举一反三
对于一定质量的气体来说,下列说法正确的是 ( )A.若保持体积不变而温度升高,则压强一定增大 | B.若保持压强不变而体积减小,则温度一定升高 | C.若将该气体密闭在绝热容器里,则压缩气体时气体的温度一定升高 | D.可以在体积、温度、压强这三个物理量中只改变一个 |
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关于地面附近的大气压强,甲说:“这个压强就是地面每平方米面积的上方整个大气柱的压力,它等于该气柱的重力”;乙说:“这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的”;丙说:“这个压强既与地面上方单位体积内气体分子数有关,又与地面附近的温度有关”。你认为A.只有甲的说法正确 | B.只有乙的说法正确 | C.只有甲的说法正确 | D.三种说法都有道理 |
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用内径极小的细玻璃管制成的水银气压计,其读数与实际气压相比是偏高还是偏低?为什么? |
在制糖工业中,常用沸腾的办法除去糖汁中的水分,为了使糖在沸腾时候不致变质,沸腾温度要低于100℃。为此,可采用的办法是( )A.把糖汁放在敞开口的容器内进行加热,使糖汁面上的气压保持1标准大气压 | B.把糖汁放在密闭容器中加热,往容器内打入气体,使糖汁面上的气压大于1标准大气压 | C.把糖汁放在密闭容器中加热,从容器内抽出气体,使糖汁面上的气压小于标准大气压 | D.以上做法都可以 |
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测得室温20℃时,空气的绝对湿度P=0 .779kPa,求此时空气的相对湿度是多少? |
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