【題目】如圖所示,一固定的足夠長的豎直氣缸有一大一小兩個(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,橫截面積為,小活塞的質(zhì)量為,橫截面積為,兩活塞用剛性輕桿連接,活塞的厚度可以忽略,間距保持為,氣缸外大氣壓強(qiáng)為。初始時(shí)大活塞與小圓筒底部相距,兩活塞間封閉氣體的溫度為,現(xiàn)氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢改變,活塞緩慢移動(dòng),忽略兩活塞與氣缸壁之間的摩擦,重力加速度g取10m/s2。求:

(1)在大活塞與小圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的溫度和壓強(qiáng);

(2)要保證缸內(nèi)封閉的氣體不漏氣,缸內(nèi)封閉氣體的最高溫度。

【答案】(1) T2=330K , (2) T3=660K

【解析】i)設(shè)初始時(shí)氣體體積為V1,在大活塞與小圓筒底部剛接觸時(shí),缸內(nèi)封閉氣體的體積為V2,溫度為T2,由題給條件得: ;

在活塞緩慢上移的過程中,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變。

由蓋–呂薩克定律有:

聯(lián)立方程解得:T2=330K

pl表示缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng),由力的平衡條件得:

解得:

ii)當(dāng)小活塞與大圓筒頂部剛接觸時(shí)溫度達(dá)到最高,可保證缸內(nèi)封閉的氣體不漏氣,設(shè)此時(shí)溫度為T3,體積為V3,壓強(qiáng)仍然不變,由題意

由蓋–呂薩克定律,有:

聯(lián)立上式并代入題給數(shù)據(jù)得T3=660K

點(diǎn)睛; 本題考查了求氣體的溫度與壓強(qiáng),分析清楚氣體狀態(tài)變化過程、找到氣體的狀態(tài)變化參量,應(yīng)用蓋呂薩克定律與查理定律即可正確解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波形如圖所示,某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度為v,經(jīng)過1.0s它的速度第一次與v相同,再經(jīng)過0.2 s它的速度第二次與v相同,則下列判斷中正確的是 ___

A. 波沿x軸正方向傳播,波速為6m/s

B. 波沿x軸負(fù)方向傳播,波速為5 m/s

C. 若某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)波谷處,則質(zhì)點(diǎn)P一定到達(dá)波峰處

D. 質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小總是相等、方向總是相反

E. 從圖示位置開始計(jì)時(shí),在2.0 s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的位移為20 cm

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲為一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,圖乙為介質(zhì)中一質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖像,則由圖可知________

A. 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期T0.2 s

B. 波速v20 m/s

C. 因一個(gè)周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)0.8 m,所以波長λ0.8 m

D. 從該時(shí)刻起經(jīng)過0.15 s,波沿x軸正方向傳播3 m

E. 從該時(shí)刻起經(jīng)過0.25 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的加速度大于質(zhì)點(diǎn)P的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定在水平面上的光滑斜面傾角為30°,質(zhì)量分別為M、m的兩個(gè)物體通過細(xì)繩及輕彈簧連接于光滑輕滑輪兩側(cè),斜面底端有一與斜面垂直的擋板。開始時(shí)用手按住物體M,此時(shí)M距離擋板的距離為s,滑輪兩邊的細(xì)繩恰好伸直,且彈簧處于原長狀態(tài)。已知M = 2m,空氣阻力不計(jì)。松開手后,關(guān)于二者的運(yùn)動(dòng)下列說法中正確的是

A. Mm組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B. 當(dāng)M的速度最大時(shí),m與地面間的作用力為零

C. M恰好能到達(dá)擋板處,則此時(shí)m的速度為零

D. M恰好能到達(dá)擋板處,則此過程中重力對M做的功等于物體m的機(jī)械能增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖(a)為一列簡諧橫波在t=2s時(shí)的波形圖,圖(b)為媒質(zhì)中平衡位置在x=1.5m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,P是平衡位置為x=2m的質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是

A. 波速為0.5m/s

B. 波的傳播方向向右

C. 0~2s時(shí)間內(nèi),P運(yùn)動(dòng)的路程為8cm

D. 0~2s時(shí)間內(nèi),P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)

E. 當(dāng)t=7s時(shí),P恰好回到平衡位置

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外.一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd,沿紙面由位置1(左)勻速運(yùn)動(dòng)到位置2(右).則g

A. 導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a

B. 導(dǎo)線框離開磁場時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→a

C. 導(dǎo)線框離開磁場時(shí),受到的安培力方向水平向左

D. 導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí),受到的安培力方向水平向右

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【題目】關(guān)于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,下列說法中正確的是

A.它所受的合外力一定不為零 B.它所受的合外力一定是變力

C.其速度可以保持不變 D.其動(dòng)能可以保持不變

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【題目】小明利用如圖所示裝置來測定水的折射率當(dāng)水盤內(nèi)未裝水時(shí),從A點(diǎn)沿AB方向恰能看到水盤底邊緣的點(diǎn)C,當(dāng)水盤內(nèi)水的深度等于高的一半時(shí),仍沿AB方向看去,恰好看到放在底直徑CD上的點(diǎn)E用毫米刻度尺測得水盤直徑CD=16.00 cm,BD=12.00 cm,CE=3.50 cm已知光在真空中的傳播速度為c=3.0×108 m/s,求水的折射率n和光在水中的傳播速度v

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下面哪些技術(shù)中,沒有涉及到傳感器的應(yīng)用( )

A.賓館的自動(dòng)門

B.工廠、電站的靜電除塵

C.家用電飯煲從炊飯到保溫的自動(dòng)切換

D.聲控開關(guān)

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