如图所示,薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上,当环境温度为10℃时,用横截面积为1.0×10-2m2的活塞封闭体积为2.0×l0-3m3的理想气体,活塞另一
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如图所示,薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上,当环境温度为10℃时,用横截面积为1.0×10-2m2的活塞封闭体积为2.0×l0-3m3的理想气体,活塞另一
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上,当环境温度为10℃时,用横截面积为1.0×10
-2
m
2
的活塞封闭体积为2.0×l0
-3
m
3
的理想气体,活塞另一端固定在墙上.外界大气压强为1.0×10
5
Pa.
(1)当环境温度为37℃时,气缸自由移动了多少距离?
(2)如果环境温度保持在37℃,对气缸作用水平力,使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值,这时气缸受到的水平作用力多大?
答案
(1)气体等压变化有:
V
1
T
1
=
V
2
T
2
解得:
V
2
=
T
2
T
1
V
1
=
310
283
×2×1
0
-3
m
3
=2.2×1
0
-3
m
3
气缸移动的距离为:
△l=
V
2
-
V
1
S
=
0.2×1
0
-3
1.0×1
0
-2
m=2×1
0
-2
m
(2)从状态1→3气体等容变化:
P
1
T
1
=
P
3
T
3
解得:
P
3
=
T
3
P
1
T
1
=
310×1.0×1
0
5
283
Pa=1.1×1
0
5
Pa
根据平衡条件,有:P
3
S=P
0
S+F
故:F=(P
3
-P
0
)S=1×10
4
×10
-2
N=100N
答:(1)当环境温度为37℃时,气缸自由移动了2×10
-2
m距离;
(2)气缸受到的水平作用力100N.
举一反三
如图所示,长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置,管内水银柱的上端正好与管口齐平,封闭气体的长为10cm,温度为27℃,外界大气压强不变.若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下,这时留在管内的水银柱长为15cm,然后再缓慢转回到开口竖直向上,求:
(1)大气压强p
0
的值;
(2)玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度;
(3)当管内气体温度升高到多少时,水银柱的上端恰好重新与管口齐平?
题型:卢湾区一模
难度:
|
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如图所示,两端封闭的玻璃管中间有一段水银柱,经适当倾斜,使上下两部分气体的体积恰好相等,并将玻璃管固定.管内气体的温度始终与环境温度相同.一段时间后,发现上面气体的体积比原来大了,则可以判断环境温度______了(填“升高”或“降低”),上下两部分气体的压强也改变了,且两部分气体压强的变化量______(填“相等”或“不相等”).
题型:卢湾区一模
难度:
|
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如图所示,两个水平相对放置的固定气缸有管道相通,轻质活塞a、b用钢性轻杆固连,可在气缸内无摩擦地移动,两活塞面积分别为S
a
和S
b
,且S
a
<S
b
.缸内及管中封有一定质量的气体,整个系统处于平衡状态,大气压强不变.现令缸内气体的温度缓慢升高一点,则系统再次达到平衡状态时( )
A.活塞向左移动了一点,缸内气体压强不变
B.活塞向右移动了一点,缸内气体压强增大
C.活塞向左移动了一点,缸内气体压强增大
D.活塞的位置没有改变,缸内气体压强增大
题型:不详
难度:
|
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气缸长为L=1m(气缸厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm
2
的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为t=27℃,大气压强为p
0
=1×10
5
Pa时,气柱长为L
0
=0.4m.现缓慢拉动活塞,拉力的最大值为F=500N,求:
(1)温度保持不变,能否将活塞从气缸中拉出;
(2)保持拉力的最大值不变,气缸中气体温度至少为多少摄氏度时,才能将活塞从气缸中拉出?
题型:徐汇区模拟
难度:
|
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如图所示,在弹簧秤下,吊一粗细均匀、一端开口的直玻璃管,已知管的质量为m,横截面积为S,大气压强为p
0
,管内上方为真空,管壁厚度不计且管口不与水银槽接触,则弹簧秤示数为( )
A.mg+p
0
S
B.mg
C.p
0
S
D.mg-p
0
S
题型:不详
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|
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