如圖所示,在固定的氣缸A和B中分別用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞面積之比為SA:SB =  1:2.兩活塞以穿過B的底部的剛性細(xì)桿相連,可沿水平方向無摩擦滑動.兩個氣缸都不漏氣.初始時,A、B中氣體的體積皆為V0,溫度皆為T0=300K.A中氣體壓強pA=1.5p0,p0是氣缸外的大氣壓強.現(xiàn)對A加熱,使其中氣體的壓強升到 ,同時保持B中氣體的溫度不變.求此時A中氣體溫度TA .

500K

解析試題分析:加熱前,活塞平衡時,由平衡條件得:
加熱后,活塞再次平衡時,由平衡條件得:
由已知條件知:
對B中氣體初、末態(tài)溫度相等,設(shè)末態(tài)體積為VB,由玻意耳定律得:
對A中氣體,設(shè)末態(tài)的體積為VA,由理想氣體狀態(tài)方程得:
又因兩活塞移動的距離相等,故有
以上各式聯(lián)立解得:,,
考點:本題考查玻意耳定律、理想氣體狀態(tài)方程,意在考查考生靈活運用玻意耳定律、理想氣體狀態(tài)方程分析問題、解決問題的能力及運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

以下說法正確的是

A.分子間距離增大時,分子勢能一定增大 
B.分子間距離減小時,分子引力減小,分子斥力增大 
C.氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁頻繁碰撞而產(chǎn)生的 
D.當(dāng)氣體膨脹時,氣體分子勢能減小,因而氣體的內(nèi)能減少 

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,是一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的過程中密度ρ隨熱力學(xué)溫度T變化的曲線,由圖線可知

A.A→B過程中氣體的壓強變小 B.B→C過程中氣體的體積不變
C.A→B過程中氣體沒有做功 D.B→C過程中氣體的壓強不變

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體被活塞密封在一容器中,活塞與容器壁間無摩擦,外界大氣壓強保持不變。當(dāng)氣體的溫度升高時,氣體體積     (選填“增大”、“減小”或“不變”),從微觀角度看,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是     。

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

(4分)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體被活塞密封在一絕熱容器中,活塞與容器壁無摩擦。當(dāng)溫度為T1時,氣體壓強為p1,體積為V1;若溫度升高到T2,氣體壓強變?yōu)閜2,氣體的體積變?yōu)閂2,則p2____p1,V2____V1(填“>”、“=”或“<”);若在活塞上放置一定質(zhì)量的重物,穩(wěn)定后氣體的壓強變?yōu)镻3,溫度變?yōu)門3,則p3_____p1,T3______T1(填“>”、“=”或“<”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9分)一豎直放置、缸壁光滑且導(dǎo)熱的柱形氣缸內(nèi)盛有一定量的氮氣,被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ兩部分;已知活塞的質(zhì)量為m,活塞面積為S,達到平衡時,這兩部分氣體的體積相等,如圖(a)所示;為了求出此時上部氣體的壓強p10,將氣缸緩慢倒置,再次達到平衡時,上下兩部分氣體的體積之比為3:1,如圖(b)所示。設(shè)外界溫度不變,重力加速度大小為g,求:圖(a)中上部氣體的壓強p10

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,兩氣缸AB粗細(xì)均勻,等高且內(nèi)壁光滑,其下部由體積可忽略的細(xì)管連通;A的直徑為B的2倍,A上端封閉,B上端與大氣連通;兩氣缸除A頂部導(dǎo)熱外,其余部分均絕熱。兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b,活塞下方充有氮氣,活塞a上方充有氧氣;當(dāng)大氣壓為p0,外界和氣缸內(nèi)氣體溫度均為7℃且平衡時,活塞a離氣缸頂?shù)木嚯x是氣缸高度的,活塞b在氣缸的正中央。

(。┈F(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣,當(dāng)活塞b升至頂部時,求氮氣的溫度;
(ⅱ)繼續(xù)緩慢加熱,使活塞a上升,當(dāng)活塞a上升的距離是氣缸高度的時,求氧氣的壓強。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的氣缸內(nèi),活塞相對于底部的高度為h,可沿氣缸無摩擦地滑動。取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完時,活塞下降了h/4。再取相同質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。外界大氣的壓強和溫度始終保持不變,求此次沙子倒完時活塞距氣缸底部的高度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖,兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同汽缸直立放置,汽缸底部和頂部均有細(xì)管連通,頂部的細(xì)管帶有閥門K.兩汽缸的容積均為V0,汽缸中各有一個絕熱活塞(質(zhì)量不同,厚度可忽略).開始時K關(guān)閉,兩活塞下方和右活塞上方充有氣體(可視為理想氣體),壓強分別為p0和p0/3;左活塞在汽缸正中間,其上方為真空;右活塞上方氣體體積為V0/4.現(xiàn)使汽缸底與一恒溫?zé)嵩唇佑|,平衡后左活塞升至汽缸頂部,且與頂部剛好沒有接觸;然后打開K,經(jīng)過一段時間,重新達到平衡.已知外界溫度為T0,不計活塞與汽缸壁間的摩擦.求:
(1)恒溫?zé)嵩吹臏囟萒;
(2)重新達到平衡后左汽缸中活塞上方氣體的體積Vx.

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