如图所示,透热的气缸内封有一定质量的理想气体,缸体质量M=200kg,活塞质量m=10kg,活塞面积S=100cm2。活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时,缸内气体

如图所示,透热的气缸内封有一定质量的理想气体,缸体质量M=200kg,活塞质量m=10kg,活塞面积S=100cm2。活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时,缸内气体

题型:不详难度:来源:
如图所示,透热的气缸内封有一定质量的理想气体,缸体质量M=200kg,活塞质量m=10kg,活塞面积S=100cm2。活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时,缸内气体的温度为27°C,活塞正位于气缸正中,整个装置都静止。已知大气压恒为p0=1.0×105Pa,重力加速度为g=10m/s2。求:

(a)缸内气体的压强p1
(b)缸内气体的温度升高到多少°C时,活塞恰好会静止在气缸缸口 AB处?
答案
(a)(b)327℃
解析
(a)以气缸为对象(不包括活塞)列气缸受力平衡方程:
                                (3分)
解之得:                                        (1分)
(b)当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时,缸内气体温度为,压强为
此时仍有,即缸内气体为等压变化。
对这一过程研究缸内气体,由状态方程得:
                          (3分)
所以                                         (1分)
故                ℃=327℃                  (1分)
举一反三
一定质量理想气体的状态变化如图所示,则该气体
A.状态b的压强大于状态c的压强
B.状态a的压强大于状态b的压强
C.从状态c到状态d,体积减小
D.从状态a到状态c,温度不变

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如图所示,一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面内的U型玻璃管中,右管上端开口且足够长,右管内水银面比左管内水银面低Δh,能使Δh变大的原因是
A.环境温度降低或者大气压强增大
B.环境温度升高或者大气压强减小
C.环境温度升高或者U型玻璃管自由下落
D.环境温度升高或者沿管壁向右管内加水银

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如图所示是一定质量的理想气体由a状态变化到b状态。则a→b过程中
A.气体的温度升高
B.气体内每个分子的动能都增大
C.气体吸收热量
D.外界对气体做功

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(8分)(1)一定质量的理想气体,体积由V1压缩至V2,第一次是经过一个等温过程,最终气体压强是p1、气体内能是E1;第二次是经过一个等压过程,最终气体压强是p2、气体内能是E2;则p1________p2,E1_______E2.(填“>” “=”或“<”) 
(2) 当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,油酸分子就立在水面上,形成单分子层油膜,现有按酒精与油酸的体积比为m∶n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个装有约2cm深水的浅盘,一支滴管,一个量筒.现用滴管从量筒中取V体积的油酸酒精溶液,让其自由滴出,全部滴完共为N滴.
① 用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,待油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示.(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去)则油膜面积为________.

②写出估算油酸分子直径的表达式________.
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如图所示,竖直放置且粗细均匀的U形玻璃管与容积为V0=90cm3的金属球形容器连通,用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体,当环境温度为27℃时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1="16" cm,水银柱上方空气长h0="20" cm。现在对金属球形容器缓慢加热,当U形玻璃管左侧水银面比右侧水银面高出h2 ="24" cm时停止加热,求此时金属球形容器内气体的温度为多少摄氏度?已知大气压P0=" 76" cmHg,U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2
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