(9分)一个密闭的气缸内的理想气体被活塞分成体积相等的左右两室,气缸壁与活塞都是不导热的,活塞与气缸壁之间没有摩擦。开始时,左右两室中气体的温度相等,如图所示。

(9分)一个密闭的气缸内的理想气体被活塞分成体积相等的左右两室,气缸壁与活塞都是不导热的,活塞与气缸壁之间没有摩擦。开始时,左右两室中气体的温度相等,如图所示。

题型:不详难度:来源:
(9分)一个密闭的气缸内的理想气体被活塞分成体积相等的左右两室,气缸壁与活塞都是不导热的,活塞与气缸壁之间没有摩擦。开始时,左右两室中气体的温度相等,如图所示。现利用左室中的电热丝对左室中的气体加热一段时间。达到平衡后,左室气体的体积变为原来体积的1.5倍,且右室气体的温度变为300 K。求加热后左室气体的温度。(忽略气缸、活塞的热胀冷缩)

答案
900K
解析

试题分析:设加热前,左室气体的体积为V0,温度为T0,压强为p0。加热后,气体的体积为V,温度为T,压强为p,对左室气体,有:              ①        (3分)
由题意知,加热前右室气体的体积、压强和温度也分别为V0、p0和T0,后来变为V2、p2和T2,对右室气体,有              ②     (3分)
且有: p1 = p2  (1分)   T2 =" 300" K  V1 =" 1.5" V0   V2 =" 0.5" V0
将这些关系代人解得: T1 =" 900" K          (2分)
举一反三
(6分)汽缸长(汽缸的厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为的光滑活塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为、大气压为时,气柱长度。现用力缓慢拉动活塞,已知拉力最大值为

①如果温度保持不变,能否将活塞从汽缸中拉出?
②保持拉力最大值不变,将活塞从汽缸中拉出,汽缸中气体温度至少为多少摄氏度?
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如图所示,一定质量的理想气体,处在A状态时,温度为tA=27°C,气体从状态A等容变化到状态M,再等压变化到状态B,A、M、B的状态参量如图所示。求:①状态B的温度;②从A到B气体对外所做的功。(取1atm=1.0´105Pa)

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(9分)图甲为1mol氢气状态变化过程的V T图象,己知状态A的参量为pA=1atm,TA=273K,VA=22.4×10 3m3,取1atm=105Pa,在图乙中画出与甲图对应的状态变化过程的p V图,写出计算过程并标明A、B、C的位置。

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(6分)如图所示,一质量为m=10kg的导热气缸中有一可自由移动的活塞,活塞的面积S=20cm2,活塞通过一轻绳悬挂于天花板上,气缸内封闭一定质量的空气.当外界环境温度保持t1=27℃不变时,活塞距气缸底部L1=30cm.已知:大气压p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2.求:

①t1=27℃时,气缸内气体的压强p1
②当外界环境温度变为t2=77℃且保持不变时,活塞到气缸底部的距离L2
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(10分)如图所示是一个右端开口圆筒形汽缸,活塞可以在汽缸内自由滑动.活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内,此时气体的温度为27℃.若给汽缸加热,使气体温度升高,让气体推动活塞从MN缓慢地移到M′N′.已知大气压强p0=1×105Pa,求:

①当活塞到达M′N′后气体的温度;
②把活塞锁定在M′N′位置上,让气体的温度缓慢地变回到27℃,此时气体的压强是多少?
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