【題目】如圖,一固定的豎直汽缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成,兩圓筒中各有一個(gè)活塞,已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50kg , 橫截面積為s1=80.0cm2 , 小活塞的質(zhì)量為m2=1.50kg , 橫截面積為s2=40.0cm2 , 兩活塞用剛性輕桿連接,間距保持為l=40.0cm,汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p=1.00×105Pa , 溫度為T=303K,初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距 ,兩活塞間封閉氣體的溫度為T1=495K,現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降,活塞緩慢下移,忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦,重力加速度大小g取10m/s2 , 求:

(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的溫度
(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí),缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng).

【答案】
(1)

解答: 大活塞與大圓筒底部接觸前氣體發(fā)生等壓變化,

氣體的狀態(tài)參量:

T1=495K,V2=s2l=40×40=1600cm3,

由蓋呂薩克定律得: ,即: ,解得:T2=330K;

答:在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的溫度為330K;


(2)

大活塞與大圓筒底部接觸后到氣缸內(nèi)氣體與氣缸外氣體溫度相等過程中氣體發(fā)生等容變化,

大活塞剛剛與大圓筒底部接觸時(shí),由平衡條件得:PS1+P2S2+(m1+m2)g=P2S1+PS2,

代入數(shù)據(jù)解得P2=1.1×105Pa,

T2=330K,T3=T=303K,

由查理定律得: ,

即:

解得:P3=1.01×105Pa;

答:缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí),缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為1.01×105Pa


【解析】(1)氣體發(fā)生等壓變化,根據(jù)題意求出氣體的狀態(tài)參量,應(yīng)用蓋呂薩克定律考慮求出氣體的溫度.(2)啟用它發(fā)生等容變化,應(yīng)用查理定律可以求出氣體的壓強(qiáng).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】如圖所示,相距3L的AB、CD兩直線間的區(qū)域存在著兩個(gè)大小不同.方向相反的有界勻強(qiáng)電場,其中PT上方的電場Ⅰ的場強(qiáng)方向豎直向下,PT下方的電場Ⅱ的場強(qiáng)方向豎直向上,電場Ⅰ的場強(qiáng)大小是電場Ⅱ的場強(qiáng)大小的兩倍,在電場左邊界AB上有點(diǎn)Q,PQ間距為L,從某時(shí)刻起由Q點(diǎn)以初速度v0沿水平方向垂直射入勻強(qiáng)電場的帶電粒子,電量為+q、質(zhì)量為m,通過PT上的某點(diǎn)R進(jìn)入勻強(qiáng)電場Ⅰ后從CD邊上的M點(diǎn)水平射出,其軌跡如圖,不計(jì)粒子的重力,試求:

(1)勻強(qiáng)電場Ⅰ的電場強(qiáng)度的大小和MT之間的距離;
(2)有一邊長為a、由光滑絕緣壁圍成的正方形容器,在其邊界正中央開有一小孔S,將其置于CD右側(cè),從M點(diǎn)射出的粒子沿直線經(jīng)S孔水平射入容器中.欲使粒子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出(粒子與絕緣壁碰撞時(shí)無能量和電量損失),并返回Q點(diǎn),在容器中現(xiàn)加上一個(gè)如圖所示的勻強(qiáng)磁場,粒子運(yùn)動(dòng)的半徑小于a,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小還應(yīng)滿足什么條件?

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【題目】電影《流浪地球》講述了太陽急速老化,人類在逃離太陽系,去往新家園過程中遭遇木星引力吸引,險(xiǎn)些與木星相撞的故事。這一情節(jié)涉及到的近代自然科學(xué)原理是

A.哥白尼的“日心說”

B.牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系

C.法拉第電磁感應(yīng)理論

D.達(dá)爾文的生物進(jìn)化論

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【題目】《大國崛起》有這樣一段解說詞:“牛頓為工業(yè)革命創(chuàng)造了一把科學(xué)的鑰匙,瓦特拿著這把鑰匙開啟了工業(yè)革命的大門……”這里的“鑰匙”是指

A.進(jìn)化論

B.日心說

C.電磁感應(yīng)說

D.牛頓力學(xué)定律

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】提出物體運(yùn)動(dòng)三大定律和萬有引力定律的科學(xué)家是

A.伽利略B.牛頓C.哥白尼D.孟德斯鳩

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【題目】如圖甲所示,在x軸上方存在隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(如圖乙所示),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,規(guī)定垂直于xOy平面向外為正方向;在x軸下方存在勻強(qiáng)電場,電場方向與xOy平面平行,且與x軸成30°夾角.在t=0時(shí)刻,一帶正電的粒子以速度v0自y軸上P點(diǎn)沿y軸正方向射出,一段時(shí)間后進(jìn)入電場,進(jìn)入電場時(shí)的速度方向與電場方向相反.已知粒子的比荷 = ,磁場變化周期為T0 , 忽略重力的影響.求:

(1)粒子自P點(diǎn)出發(fā)至第一次到達(dá)x軸時(shí)所需的時(shí)間;
(2)若使粒子能夠回到P點(diǎn),求電場強(qiáng)度的最大值.

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【題目】“天圓地方”是中國傳統(tǒng)的地理概念,“地圓說”一直被視為邪說惑眾。清代康熙時(shí)欽天監(jiān)丞楊光先說:“若然則四大部州萬國之山河大地,總是一圓球矣!共凰荚谙轮畤寥酥箲摇!丝梢砸姶蟮刂菆A也!敝杂羞@樣的言論,是因?yàn)闂罟庀炔恢?/span>

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【題目】以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述,其中正確的是( )
A.原子核的比結(jié)合能越大越穩(wěn)定
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【題目】如圖所示,自行車的大齒輪、小齒輪、后輪是相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分,它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)A、BC . 關(guān)于這三點(diǎn)的線速度、角速度、周期和向心加速度的關(guān)系正確的是( 。

A.A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等
B.BC兩點(diǎn)的角速度大小相等
C.A、C兩點(diǎn)的周期大小相等
D.AB兩點(diǎn)的向心加速度大小相等

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