一直立的气缸由截面积不同的两圆筒连接而成。质量均为1kg的活塞A、B用一长为2L的不可伸长的细绳连接,它们可在筒内无摩擦地上下滑动,A、B的截面积分别为SA=2
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一直立的气缸由截面积不同的两圆筒连接而成。质量均为1kg的活塞A、B用一长为2L的不可伸长的细绳连接,它们可在筒内无摩擦地上下滑动,A、B的截面积分别为SA=2
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一直立的气缸由截面积不同的两圆筒连接而成。质量均为1kg的活塞A、B用一长为2L的不可伸长的细绳连接,它们可在筒内无摩擦地上下滑动,A、B的截面积分别为SA=20cm
2
,S
B
=10cm2。A、B之间充有一定质量的理想气体,A的上方和B的下方都是大气,大气压始终保持为1.0×
Pa。当气缸内气体温度为600升压强为12×
Pa时,活塞A、B的平衡位置如图所示。 当气缸内的气体温度由600k缓慢降低时,活塞A和B之间的距离保持不变,并一起向下缓慢移动(可认为两活塞仍处在平衡状态),直到活塞A移到两圆筒的连接处。若此后气体温度继续下降,求活塞A和B之间的距离开始小于2L时气体的温度。
答案
300K
解析
当缸内气体温度缓慢降低时,A、B活塞一起缓慢向下移动,从开始到A塞到达两圆筒的连接处的过程中,气体作等压变化。设A到两圆筒的连接处时,缸内气体温度为T2,则:
∵T
1
="600k" ∴T
2
=400k
此后气体温度继续缓慢下降,气体作等容变化。P变小,线对B的拉力F变小,但活塞B静止。
则:
当A、B之间的距离开始小于2L时,B将开始向上移动,此时F=0。气体压强为P
2
,温度为T
3
则:
举一反三
活塞面积为50
,上放一重物,它和活塞的总质量为10kg,大气压强为1.0×
Pa,取g=10m/
,开始时,活塞处于静止状态,活塞和缸底距离10cm,气体温度为27℃,现给气体慢慢加热,使气体温度升高到87℃,活塞重新静止后,将活塞固定,接着再使温度下降到原来的27℃,求:活塞上升的距离?最后气体的压强?
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(10分)汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油上升。已知某型号轮胎能在-40℃~90℃正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm,最低胎压不低于1.6atm,那么在
t
=20℃时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适?(设轮胎容积不变)
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有人设计了一种测温装置,其结构如图8-2-7所示,玻璃泡A内封有一定量气体,与A相连的B管插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出.设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计.在1标准大气压下对B管进行温度刻度(1标准大气压相当于76 cmHg的压强).已知当温度t
1
="27" ℃时,管内水银面高度x
1
="16" cm,此高度即为27 ℃的刻度线,问t="0" ℃的刻度线在何处?
图8-2-7
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如图8-2-8所示,三支粗细相同的玻璃管,中间都用一段水银柱封住温度相同的空气柱,且V
1
=V
2
>V
3
,h
1
<h
2
=h
3
.若升高相同的温度,则管中水银柱向上移动最多的是( )
图8-2-8
A.丙管
B.甲管和乙管
C.乙管和丙管
D.三管中水银柱上移一样多
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体积为V="100" cm
3
的空心球带有一根有刻度的均匀长管,管上共有N=101个刻度,设长管与球连接处为第一个刻度,以后顺序往上排列,相邻两刻度间管的容积为0.2 cm
3
,水银液滴将球内空气与大气隔开,如图8-2-9所示.当温度t="5" ℃时,水银液滴在刻度为n=21的地方.那么在此大气压下,能否用它测量温度?说明理由,若能,求其测量范围,不计热膨胀.
图8-2-9
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