【選修3-3選做題】
如圖甲所示，一個(gè)氣缸筒豎直放置在水平平臺(tái)上，平臺(tái)上有一缺口與大氣相通。在氣缸筒中有一活塞，活塞質(zhì)量為10 kg，橫截面積為50 cm2，厚度為1 cm，氣缸筒深25 cm，氣缸筒質(zhì)量為20 kg，大氣壓強(qiáng)為1×105 Pa。當(dāng)溫度為7 ℃時(shí)，活塞封閉的氣柱長(zhǎng)10 cm，若將氣缸筒倒過(guò)來(lái)放置在該平臺(tái)上，如圖乙所示，活塞摩擦不計(jì)，g=10 m/s2，求：
(1)氣柱的長(zhǎng)度；
(2)當(dāng)溫度多高時(shí)，氣缸筒剛好對(duì)水平平臺(tái)無(wú)壓力。
解：（1）初始狀態(tài)氣體壓強(qiáng)
氣缸倒置時(shí)氣體壓強(qiáng)
由玻意耳定律P1V1=P2V2
得p1L1S=P2L2S
解得L2=15 cm
（2）當(dāng)溫度為7℃時(shí)，氣缸倒置時(shí)氣柱長(zhǎng)L2=15 cm，當(dāng)氣體升溫時(shí)，缸內(nèi)氣體做等壓變化，直到活塞到達(dá)底面；再繼續(xù)升溫時(shí)氣體體積保持不變，做等容變化，壓強(qiáng)增大，直至氣缸筒對(duì)地沒(méi)有壓力。此時(shí)

L3=24 cm
由
解得T3=784K
練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖，一上端開(kāi)口，下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管，下部有長(zhǎng)l1=66cm的水銀柱，中間封有長(zhǎng)l2=6.6cm的空氣柱，上部有長(zhǎng)l3=44cm的水銀柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求在開(kāi)口向下和轉(zhuǎn)回到原來(lái)位置時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度。封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生漏氣。

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【選修3-3選做題】
一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過(guò)程的p-V圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27℃。則：
（1）該氣體在狀態(tài)B、C時(shí)的溫度分別為多少℃？
（2）該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中內(nèi)能的變化量是多大？
（3）該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中是吸熱，還是放熱？傳遞的熱量是多少？

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【選修3-3選做題】
一根兩端開(kāi)口、橫截面積為S=2cm2足夠長(zhǎng)的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定（插入水銀槽中的部分足夠深）。管中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的光滑活塞，活塞下封閉著長(zhǎng)L=21cm的氣柱，氣體的溫度T1=280K，外界大氣壓取P0=1.0×105Pa（相當(dāng)于75cm汞柱高的壓強(qiáng)）。
（1）對(duì)氣體加熱，使其溫度升高到T2=320K，求此時(shí)氣柱的長(zhǎng)度；
（2）在活塞上施加一個(gè)豎直向上的拉力F=4N，保持氣體的溫度T2不變，求平衡后氣柱的長(zhǎng)度及此時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差。

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一定質(zhì)量的理想氣體，其狀態(tài)變化圖如箭頭順序所示，AB平行于縱軸，BC平行于橫軸，CA段是以縱軸和橫軸為漸近線的雙曲線的一部分，且已知A狀態(tài)的壓強(qiáng)和體積分別為、、，且，試求解下列問(wèn)題：
（1）氣體在B狀態(tài)的溫度和C狀態(tài)的體積。
（2）從B到C過(guò)程中，是氣體對(duì)外做功還是外界對(duì)氣體做功？做了多少功？

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