如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10-3m2、质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与

如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10-3m2、质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与

题型:松江区一模难度:来源:
如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10-3m2、质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强P0=1.0×105Pa.现将气缸竖直放置,如图(b)所示,取g=10m/s2.求:
(1)活塞与气缸底部之间的距离;
(2)加热到675K时封闭气体的压强.魔方格
答案
由题意是
(1)气缸水平放置时,封闭气体的压强:p1=p0=1×105(pa),温度:T1=300K,体积:V1=24cm×S
当气缸竖直放置时,封闭气体的压强:p2=p0+
mg
s
=1.2×105pa
,温度T2=T1=300K,体积:V2=HS.
根据理想气体状态方程有:
P1V1
T1
=
P2V2
T2

代入数据可得H=20cm
(2)假设活塞能到达卡环,由题意有:
T3=675K  V3=36cm×S   根据理想气体状态方程有:
P1V1
T1
=
P3V3
T3

代入数据可得:p3=1.5×105pa,故假设成立,活塞能达到卡环,气体压强为p3=1.5×105pa
答:(1)活塞与气缸底部之间的距离为20cm;
(2)加热到675K时封闭气体的压强1.5×105pa.
举一反三
如图所示反映的是一定质量的理想气体,从状态a变化到状态b再变化到状态c最后又变化到状态a的P-T图线,由图可知(  )
A.在a到b的过程中,气体的密度减小
B.在b到c的过程中,气体的密度增大
C.在c到a的过程中,气体的密度不变
D.气体从状态a到状态b和从状态b到状态c,两次变化过程中,其体积的改变量大小是相等的
魔方格
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如图所示所反映的是,一定质量的理想气体从状态a变化到状态b再变化到状态c最后又变化到状态a的P-1/V图,由图线可(  )
A.在状态a到状态b的变化过程中,气体的内能增加
B.在状态b到状态c的变化过程中,气体的内能减小
C.在状态c到状态a的变化过程,气体的内能不变
D.从a状态到b状态、从b状态到c状态,这两个变化过程中内能变化量的大小是相等的
魔方格
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某登山爱好者在攀登珠穆朗峰的过程中,发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂.这种手表是密封的,出厂时给出的参数为:27℃时表内气体压强为1×105Pa;在内外压强差超过6×104Pa时,手表表面玻璃可能爆裂.已知当时手表处的气温为-13℃,则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为______Pa;已知外界大气压强随高度变化而变化,高度每上升12m,大气压强降低133Pa,设海平面大气压为1×105Pa,则登山运动员此时的海拔高度约为______m.
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如图所示,1、2、3为p-V图中一定量理想气体的三个状态,该理想气体由状态1经过程1-3-2到达状态2.试利用气体实验定律证明:
p1V1
T1
=
p2V2
T2
魔方格
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在用注射器验证玻意耳定律的实验中,利用p-1/V图线来验证,若根据实验数据画出的图线不是直线,而出现了如图所示的情景,则可能的原因是(  )
A.下弯时可能是实验过程中温度降低了
B.下弯时可能是实验过程中气体的质量减少了
C.上弯时可能是实验过程中气体的压强太大了
D.上弯时可能是实验过程中气体的温度太低了
魔方格
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