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【选修3-3选做题】
横截面积分别为SA=2.0×10-3 m2、SB=1.0×10-3 m2的气缸A、B竖直放置,底部用细管连通,气缸A冲有定位卡环。现用质量分别为mA=4.0 kg、mB=2.0 kg的活塞封闭一定质量的某种理想气体,当气体温度为27℃时,活塞A恰与定位卡环接触,此时封闭气体的体积为V0=300 mL,外界大气压强为p0=1.0×105 Pa。(g取10 m/s2
(1)使气体温度缓慢升高到57 ℃时,求此时封闭气体的体积;
(2)保持气体的温度57 ℃不变,用力缓慢压活塞B,使封闭气体体积恢复到V0,此时封闭气体的压强多大?活塞A与定位卡环间的弹力多大?
解:(1)等压变化,由盖-吕萨克定律有
解得V2=1.1V0=330 mL
(2)等温变化,由玻意耳定律有p2V2=p3V3
其中
解得p3=1.32×105 Pa
对活塞A进行受力分析,有SA+mAg+FN=p3SA
解得FN=24 N
练习册系列答案
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(1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃?
(2)该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大?
(3)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热,还是放热?传递的热量是多少?

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【选修3-3选做题】
一根两端开口、横截面积为S=2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)。管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长L=21cm的气柱,气体的温度T1=280K,外界大气压取P0=1.0×105Pa(相当于75cm汞柱高的压强)。
(1)对气体加热,使其温度升高到T2=320K,求此时气柱的长度;
(2)在活塞上施加一个竖直向上的拉力F=4N,保持气体的温度T2不变,求平衡后气柱的长度及此时管内外水银面的高度差。

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科目:高中物理 来源:湖北省模拟题 题型:计算题

【选修3-3选做题】
一定质量的理想气体,其状态变化图如箭头顺序所示,AB平行于纵轴,BC平行于横轴,CA段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部分,且已知A状态的压强和体积分别为,且,试求解下列问题:
(1)气体在B状态的温度和C状态的体积。
(2)从B到C过程中,是气体对外做功还是外界对气体做功?做了多少功?

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