質(zhì)量一定的理想氣體，被截面積為S的活塞封閉在圓柱形金屬氣缸內(nèi)，氣缸豎直放在水平地面上，活塞與氣缸底部之間用一輕彈簧連接，活塞所受重力為G，活塞與氣缸壁無摩擦且不漏氣，如圖所示．當(dāng)大氣壓強(qiáng)為1.0×Pa，氣體溫度為27℃時(shí)，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.2×Pa，此時(shí)彈簧恰好為原長．現(xiàn)將一個(gè)物重為3G的物體輕放在活塞上，待穩(wěn)定后，活塞下降了/4，溫度保持不變，然后再對氣體緩慢加熱，使活塞上升到離氣缸底部處停止加熱．在整個(gè)過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)．

(1)試導(dǎo)出S與G的關(guān)系式；
(2)試導(dǎo)出彈簧的勁度系數(shù)k與活塞G、彈簧原長間的關(guān)系式；
(3)求停止加熱時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度．

(1)

(1)設(shè)活塞面積為S，根據(jù)活塞受力平衡條件可得活塞上放重物前氣體的壓強(qiáng)為

(2)放重物后氣體壓強(qiáng)為
，由玻馬定律
，得

(3)已知?dú)怏w加熱前溫度=(273＋27)="300" K．
將氣體加熱后，由活塞受力平衡條件可知?dú)怏w壓強(qiáng)：

氣體體積，
由理想氣體狀態(tài)方程得最終氣
體溫度="625" K．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化，實(shí)驗(yàn)后計(jì)算機(jī)屏幕顯示如下的P-t圖象。已知在狀態(tài)B時(shí)氣體的體積VB =3L，求①氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng)；②氣體在狀態(tài)C的體積。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如下左圖所示，一個(gè)上下都與大氣相通的直圓筒,內(nèi)部橫截面的面積S＝0.01m2，中間用兩個(gè)活塞A與B封住一定質(zhì)量的理想氣體，A、B都可沿圓筒無摩擦地上、下滑動(dòng),但不漏氣，A的質(zhì)量可不計(jì)、B的質(zhì)量為M，并與一倔強(qiáng)系數(shù)k＝5×103N/m的較長的彈簧相連。已知大氣壓強(qiáng)p0＝1×105Pa,平衡時(shí),兩活塞間的距離l0＝0.6m�，F(xiàn)用力壓A，使之緩慢向下移動(dòng)一定距離后，保持平衡。此時(shí)，用于壓A的力F＝500N。求活塞A向下移的距離。(假定氣體溫度保持不變。)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

左管封閉、右管開口，內(nèi)徑粗細(xì)均勻的玻璃U形管豎直放置。左管內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，氣柱長15cm，溫度為27℃，足夠長的右管內(nèi)用長為5cm的水銀柱封閉另一質(zhì)量一定的理想氣體，氣柱長20cm，右管置于恒溫環(huán)境中。此時(shí)左管內(nèi)水銀面位于刻度A處且比右管內(nèi)水銀面高5cm（如圖所示），現(xiàn)僅對左管內(nèi)氣體加熱至127℃(外界大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg。)問：

(1)為使左管內(nèi)水銀液面仍保持在刻度A處，則必須在右管中緩慢注入多長的水銀柱？
(2)此時(shí)右管內(nèi)氣柱的長度是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題



如圖所示，一個(gè)豎直放置的右端開口的U形管，豎管長均為50cm，水平管長為20cm，管的內(nèi)徑均勻，管中有一段長為8cm的水銀柱，初始時(shí)刻水銀柱上端封閉30cm長理想氣體，右管開口，當(dāng)時(shí)大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于76cmHg產(chǎn)生的壓強(qiáng)。現(xiàn)將開口端接抽氣機(jī)緩慢向外抽氣，使右管中氣體壓強(qiáng)降至相當(dāng)于24cmHg產(chǎn)生的壓強(qiáng)，求此時(shí)左管中原來封閉氣柱的長度。（整個(gè)過程氣體溫度保持不變）
注：1cmHg=1333.22Pa。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，內(nèi)徑均勻的S形玻璃管，其中C管豎直插在水銀槽內(nèi)，管內(nèi)水銀面比槽內(nèi)水銀面高．A、B管內(nèi)充有水銀，將一段空氣柱封閉在B、C兩管內(nèi)水銀面的上方．現(xiàn)向A管內(nèi)再注入一部分水銀，設(shè)水銀不會(huì)從B管流入C管，槽內(nèi)水銀面高度不變，且溫度保持不變，則待再度平衡時(shí)

A．從A管流入B管的水銀比從C管流出的水銀多
B．從A管流入B管的水銀比從C管流出的少
C．從A管流入B管的水銀等于從C管流出的水銀
D．條件不足，不能確定

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體在A時(shí)的溫度為17℃．則在狀態(tài)B時(shí)的溫度為_________℃；沿直線從A到B 狀態(tài)，一定質(zhì)量理想氣體內(nèi)能的變化情況是                   。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

質(zhì)量一定的理想氣體被活塞封閉在圓柱形的金屬氣缸內(nèi)，活塞與氣缸底部之間用一輕彈簧相連接，如圖所示．活塞與缸壁間無摩擦而且不漏氣．已知，活塞重為G，截面積為S，當(dāng)大氣壓Pa，周圍環(huán)境的溫度為27℃時(shí)，氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)Pa，此時(shí)彈簧恰好是原長L0．現(xiàn)將一個(gè)重為3G的物體輕輕地放在活塞上，使活塞緩慢下降，待穩(wěn)定后活塞下降了L0/4．然后再對氣體加熱，使活塞上升到離氣缸底5L0/4處．變化過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，求:

(1)彈簧的勁度系數(shù)與活塞重(G)、彈簧原長(L0)的關(guān)系
(2)加熱后氣缸內(nèi)氣體溫度升高了多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示的四個(gè)圖象中,有一個(gè)是表示一定質(zhì)量的某種理想氣體從狀態(tài)a等壓膨脹到狀態(tài)b的過程.這個(gè)圖象是                 （     ）

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