如圖所示,兩個可導熱的氣缸豎直放置,它們的底部由一細管連通(忽略細管的容積)。兩氣缸各有一活塞,質(zhì)量分別為,活塞與氣缸壁無摩擦;钊南路綖槔硐霘怏w,上方為真空。當氣體處于平衡狀態(tài)時,兩活塞位于同一高度h。(已知=3m,=2m)

(1)在兩活塞上同時各放一質(zhì)量為m的物塊,求氣體再次達到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境的溫度始終保持為)。
(2)在達到上一問的終態(tài)后,環(huán)境溫度由緩慢上升到T,試問在這個過程中,氣體對活塞做了多少功?氣體是吸收還是放出了熱量?(假定在氣體狀態(tài)變化過程中,兩物塊均不會碰到氣缸頂部)
⑴兩活塞的高度差為

在此過程中氣體吸收熱量
⑴設(shè)左、右活塞的面積分別為A/和A,由于氣體處于平衡狀態(tài),故兩活塞對氣體的壓強相等,即:  
由此得:  
在兩個活塞上各加一質(zhì)量為m的物塊后,右活塞降至氣缸底部,所有氣體都在左氣缸中。
在初態(tài),氣體的壓強為,體積為;在末態(tài),氣體壓強為,體積為(x為左活塞的高度)。由玻意耳-馬略特定律得:

解得:     即兩活塞的高度差為
⑵當溫度由T0上升至T時,氣體的壓強始終為,設(shè)x/是溫度達到T時左活塞的高度,由蓋·呂薩克定律得: 
活塞對氣體做的功為:
在此過程中氣體吸收熱量
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(8分)(1)一定質(zhì)量的理想氣體,體積由V1壓縮至V2,第一次是經(jīng)過一個等溫過程,最終氣體壓強是p1、氣體內(nèi)能是E1;第二次是經(jīng)過一個等壓過程,最終氣體壓強是p2、氣體內(nèi)能是E2;則p1________p2,E1_______E2.(填“>” “=”或“<”) 
(2) 當把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時,油酸就在水面上散開,油酸分子就立在水面上,形成單分子層油膜,現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m∶n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中,還有一個裝有約2cm深水的淺盤,一支滴管,一個量筒.現(xiàn)用滴管從量筒中取V體積的油酸酒精溶液,讓其自由滴出,全部滴完共為N滴.
① 用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤,待油酸薄膜穩(wěn)定后,將薄膜輪廓描繪在坐標紙上,如圖所示.(已知坐標紙上每個小方格面積為S,求油膜面積時,半個以上方格面積記為S,不足半個舍去)則油膜面積為________.

②寫出估算油酸分子直徑的表達式________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,為中學物理課上一種演示氣體定律的有趣儀器——哈勃瓶,它是一個底部開有圓孔,瓶頸很短的平底大燒瓶。在瓶內(nèi)塞有一氣球,氣球的吹氣口反扣在瓶口上,瓶底的圓孔上配有一個橡皮塞。 在一次實驗中,瓶內(nèi)由氣球和橡皮塞封閉一定質(zhì)量的氣體,在對氣球緩慢吹氣過程中,當瓶內(nèi)氣體體積減小時,壓強增大20% 。若使瓶內(nèi)氣體體積減小2,則其壓強增大
A.20%B.30%C.40%D.50%

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,1、2、3為一定質(zhì)量理想氣體在p-V圖中的三個狀態(tài)。該理想氣體由狀態(tài)1經(jīng)過程1→2→3到達狀態(tài)3,其中2→3之間圖線為雙曲線。已知狀態(tài)1的參量為:p1=1.0×105Pa,V1=2L,T1=200K

(1)若狀態(tài)2的壓強p2=4.0×105Pa,則溫度T2是多少?
(2)若狀態(tài)3的體積V3=6L,則壓強p3是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,導熱性能良好粗細均勻兩端封閉的細玻璃管ABCDEF豎直放置。AB段和CD段裝有空氣,BC段和DE段為水銀,EF段是真空,各段長度相同,即AB=BC=CD=DE=EF,管內(nèi)AB段空氣的壓強為p,環(huán)境溫度為T。

(1)若要使DE段水銀能碰到管頂F,則環(huán)境溫度至少需要升高到多少?
(2)若保持環(huán)境溫度T不變,將管子在豎直面內(nèi)緩慢地旋轉(zhuǎn)180°使F點在最下面,求此時管內(nèi)兩段空氣柱的壓強以及最低點F處的壓強。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖8-3-5所示,導熱汽缸開口向下,內(nèi)有理想氣體,缸內(nèi)活塞可自由滑動且不漏氣,活塞下掛一個砂桶,砂桶裝滿砂子時,活塞恰好靜止,現(xiàn)在把砂桶底部鉆一個小洞,細砂慢慢漏出,并緩慢降低汽缸外部環(huán)境溫度,則(   )

圖8-3-5
A.氣體壓強增大,內(nèi)能可能不變B.外界對氣體做功,氣體溫度可能降低
C.氣體體積減小,壓強增大,內(nèi)能一定減小D.外界對氣體做功,氣體內(nèi)能一定增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程如圖所示,第1種變化是從AB,第2種變化是從AC,比較兩種變化過程,則
A.A到B過程氣體吸收熱量較多
B.AC過程氣體吸收熱量較多
C.兩個過程氣體內(nèi)能增加相同
D.兩個過程氣體吸收熱量一樣

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體。氣體開始處于狀態(tài)a,第一次經(jīng)過過程ab到達狀態(tài)b ,第二次經(jīng)過過程ac到狀態(tài)c 。b、c狀態(tài)溫度相同,如V-T圖所示。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強分別為Pb、和PC,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac,則(   )
A.Pb >Pc,Qab>Qac
B.Pb >Pc,Qab<Qac
C.Pb <Pc,Qab>Qac
D.Pb <Pc,Qab<Qac

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在兩端封閉、內(nèi)徑均勻的直玻璃管內(nèi),有一段水銀柱將兩種理想氣體a和b隔開如圖.將管豎直放置,達到平衡時,若溫度為T時,氣柱a和b分別為La和Lb,若溫度為T時,長度分別為L'a和L'b,然后將管平放在水平桌面上,在平衡時,兩段氣柱長度分別為L"a和L"b.已知T、T'、La、L'a、Lb、L'b,求L"a/L"b

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