如圖所示,上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置,截面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi).在氣缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有a、b兩限制裝置,使活塞只能向上滑動(dòng).開始時(shí)活塞擱在a、b上,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0(p0=1.0×105 Pa為大氣壓強(qiáng)),溫度為300K.現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,當(dāng)溫度為330K,活塞恰好離開a、b.求:
(1)活塞的質(zhì)量
(2)當(dāng)溫度升為360K時(shí)活塞上升的高度.
分析:先寫出已知條件,根據(jù)等容變化的公式和對(duì)活塞受力平衡可以求活塞的質(zhì)量;由等壓變化公式可以求出后來(lái)氣體的體積,從而求出上升的高度.
解答:解:已知:p1=1.0×105 Pa,p2=p0+
mg
s
,T1=300K,T2=330K,V1=60×40cm3 
(1)由
P1
T1
=
P2
T2
知:
p2=p0+
mg
s
=
P1
T1
T2

mg=0.1×105×40×10-4=40N     m=4kg
(2)T3=360K    V2=V1=60×40cm3
由等壓變化
V2
T2
=
V3
T3

V3=
V2
T2
T3=65.5×40

△h=65.5-60=5.5cm
答:(1)活塞的質(zhì)量為4Kg.
(2)當(dāng)溫度升為360K時(shí)活塞上升的高度為5.5cm.
點(diǎn)評(píng):本題考查了氣體的等容和等壓變化,注意應(yīng)用公式時(shí),要把溫度化為熱力學(xué)溫度.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)活塞的質(zhì)量.
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BD
BD

A.氣體的壓強(qiáng)不變      B.氣體單位體積內(nèi)分子數(shù)減少
C.氣體的內(nèi)能不變      D.氣體分子的平均動(dòng)能減小
(2)房間容積為100m3,大氣壓強(qiáng)為76cmHg,當(dāng)氣溫從10℃升高到35℃時(shí),房?jī)?nèi)空氣的質(zhì)量減少了多少kg?(已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的密度為1.29kg/m3

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精英家教網(wǎng)如圖所示,上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置,截面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi).在氣缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有卡環(huán)ab,使活塞只能向上滑動(dòng).開始時(shí)活塞擱在ab上,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa,溫度為300K.現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,當(dāng)溫度緩慢升高為330K,活塞恰好離開ab;當(dāng)溫度緩慢升高為360K時(shí),活塞上升了4cm.求:
(1)活塞的質(zhì)量;
(2)整個(gè)過(guò)程中氣體對(duì)外界做的功.

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