分析 (1)以气体A为研究对象确定初末状态参量,以活塞刚要离开E为末状态,根据理想气体状态方程即可求解活塞刚离开E处时的温度;
(2)最终稳定时A、B两部分的气体压强相等,对A、B两部分气体分别运用理想气体状态方程结合几何关系即可求解;
解答 解:(i)活塞刚要离开E时,A缸内气体体积V0保持不变,根据平衡方程得
${p}_{E}^{\;}={p}_{0}^{\;}$
对A缸内气体,应用气体状态方程得:
$\frac{0.9{p}_{0}^{\;}•{V}_{0}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{0}^{\;}{V}_{0}^{\;}}{{T}_{E}^{\;}}$
已知${T}_{1}^{\;}=297K$
联立①②③解得:${T}_{E}^{\;}=330K$
(ii)随A缸内气体温度继续增加,A缸内气体压强增大,活塞向右滑动,B缸内气体体积减小,压强增大.
设A缸内气体温度到达${T}_{2}^{\;}$=399.3K时,活塞向右移动的体积为△V,且未到达F点
根据活塞平衡方程可得:
${p}_{A}^{\;}={p}_{B}^{\;}=p$
对A缸内气体,根据气体状态方程可得:
$\frac{0.9{p}_{0}^{\;}•{V}_{0}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{p•({V}_{0}^{\;}+△V)}{{T}_{2}^{\;}}$
对B缸内气体,根据气体状态方程可得:
$\frac{{p}_{0}^{\;}•1.1{V}_{0}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{p•(1.1{V}_{0}^{\;}-△V)}{{T}_{1}^{\;}}$
联立④⑤⑥解得:$△V=0.1{V}_{0}^{\;}$,$p=1.1{p}_{0}^{\;}$
此时活塞刚好移动到F.
所以此时A缸内气体的最后压强$p=1.1{p}_{0}^{\;}$
答:(i)活塞刚离开E处时的温度${T}_{E}^{\;}=330K$;
(ii)A缸内气体最后的压强P为$1.1{p}_{0}^{\;}$
点评 本题考查理想气体状态方程的应用,关键是确定初末状态的状态参量,注意两部分气体之间的体积关系和压强关系,正确应用状态方程求解即可.
科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | A、B、C处三个小球运动时间之比为1:2:3 | |
B. | A、B、C处三个小球的运动轨迹可能在空中相交 | |
C. | A、B、C处三个小球的初速度大小之比为1:2:3 | |
D. | A、B、C处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为1:1:1 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | ②位置足球动能等于0 | |
B. | ①位置到③位置过程只有重力做功 | |
C. | ①位置到②位置的过程足球的动能全部转化为重力势能 | |
D. | ②位置到③位置过程足球动能的变化量等于合力做的功 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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