分析 (1)先求出活塞剛好到達(dá)氣缸口時(shí)的溫度,可以判斷汽缸中的氣體發(fā)生等壓變化,根據(jù)蓋-呂薩克定律求解
(2)活塞上升到氣缸口后,氣缸中的氣體體積不再發(fā)生變化,根據(jù)查理定律列式求解
解答 解:(1)以活塞為研究對(duì)象:${p}_{1}^{\;}S=mg+{p}_{0}^{\;}S$,
進(jìn)而得到:${p}_{1}^{\;}=\frac{mg}{S}+{p}_{0}^{\;}=1.5×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$
氣體狀態(tài)參量:${p}_{1}^{\;}=1.5×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$,${V}_{1}^{\;}=\frac{2}{3}dS$,${T}_{1}^{\;}=300K$
設(shè)溫度升高到${T}_{3}^{\;}$時(shí),活塞剛好到達(dá)氣缸口,此時(shí)氣體狀態(tài)參量:${p}_{3}^{\;}=1.5×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$,${V}_{3}^{\;}=dS$,${T}_{3}^{\;}=?$
根據(jù)蓋•呂薩克定律:$\frac{{V}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{V}_{3}^{\;}}{{T}_{3}^{\;}}$,得${T}_{3}^{\;}=450K$ 且${T}_{3}^{\;}=450K>{T}_{2}^{\;}=400K$,氣體經(jīng)歷等壓變化
設(shè)活塞離底部的高度為h,由蓋•呂薩克定律:$\frac{{V}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{V}_{2}^{\;}}{{T}_{2}^{\;}}$,得:$h=\frac{8}{9}d$
(2)由${T}_{3}^{\;}=450K<{T}_{4}^{\;}=600K$,氣體在活塞到達(dá)氣缸口之后經(jīng)歷等容變化
氣體狀態(tài)參量:${p}_{4}^{\;}=?$,${V}_{4}^{\;}=dS$,${T}_{4}^{\;}=600K$
根據(jù)查理定律:$\frac{{p}_{3}^{\;}}{{T}_{3}^{\;}}=\frac{{p}_{4}^{\;}}{{T}_{4}^{\;}}$,得${p}_{4}^{\;}=2.0×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$
答:(1)氣體溫度達(dá)到127℃,活塞離底部的高度$\frac{8}{9}d$;
(2)氣體溫度達(dá)到327℃時(shí),氣體的壓強(qiáng)$2.0×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$.
點(diǎn)評(píng) 本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用,判斷汽缸中的氣體發(fā)生什么狀態(tài)變化過程很重要,關(guān)鍵是求出活塞剛好到達(dá)汽缸口時(shí)的溫度,第一問比臨界溫度小,汽缸中的氣體做等壓膨脹,第二問溫度大于臨界溫度,活塞上升到氣缸口后溫度再升高發(fā)生等容變化.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 0.5m~2.5m過程,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng) | |
B. | 2.5m~3m過程,物體的加速度為g | |
C. | 2.5m~3m過程,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng) | |
D. | 物體能上升到的最大高度為4m |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大周期為0.4s | |
B. | 該波最大波速為10m/s | |
C. | 從t時(shí)刻開始計(jì)時(shí),x=2m處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置 | |
D. | 在t+0.2s時(shí)刻,x=-2m處的質(zhì)點(diǎn)位移一定為a |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 磁鐵左端一定是N極 | |
B. | 磁鐵向線圈運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì) | |
C. | 磁鐵穿過線圈繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)時(shí),D2會(huì)發(fā)光 | |
D. | 磁鐵穿過線圈繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)感覺到一股斥力 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 左,$\frac{ma{L}_{0}}{ma+{P}_{0}S}$ | B. | 左,$\frac{ma{L}_{0}}{ma+2{P}_{0}S}$ | C. | 右,$\frac{ma{L}_{0}}{ma+{P}_{0}S}$ | D. | 右,$\frac{ma{L}_{0}}{ma+2{P}_{0}S}$ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 每顆小星受到的萬(wàn)有引力為($\frac{{\sqrt{3}}}{2}$+9)F | B. | 每顆小星受到的萬(wàn)有引力為($\sqrt{3}$+9)F | ||
C. | 母星的質(zhì)量是每顆小星質(zhì)量的3倍 | D. | 母星的質(zhì)量是每顆小星質(zhì)量的3$\sqrt{3}$倍 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 實(shí)際氣體在溫度不太高、壓強(qiáng)不太小的情況下,可看成理想氣體 | |
B. | 實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下,可看成理想氣體 | |
C. | 氣體的壓強(qiáng)是由大量氣體恩子對(duì)器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生的 | |
D. | 一定質(zhì)量的理想氣體,分子的平均速率越大,氣體壓強(qiáng)也越大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 空氣的絕對(duì)濕度越大,人們感覺越悶熱 | |
B. | 浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn) | |
C. | 只知道水蒸氣的摩爾體積和水分子的體積,就可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù) | |
D. | 用油膜法測(cè)出油酸分子的直徑后,要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù),還需要知道油酸的密度和油酸的摩爾質(zhì)量 | |
E. | PM2.5是指環(huán)境空氣中直徑小于等于2.5微米的顆粒物.溫度越高,PM2.5的運(yùn)動(dòng)就會(huì)越劇烈,所以PM2.5的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng) |
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