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A、B两个相连的圆筒状气缸水平放置,如图所示为其中央剖面示意图,两气缸中T形部分表示活塞,a圆柱为A中活塞,b圆柱为B中活塞,a、b为整体,二者截面积之比Sa:Sb=1:10,活塞可以左右无摩擦滑动,c、d、e为三个通气口,开始时,此三个通气口都与外界大气相通,活塞静止,并且距气缸左、右两端的距离都是L(b距左端L/2),大气温度为27℃,现用细管把c、d两通气孔连通(细管容积可以忽略不计),而e通气孔始终与大气相通,给整个装置缓慢地均匀加热,问活塞向哪个方向移动?若使温度缓慢升高到227℃,则此时A中气体的压强为多大?(设大气压强为1×105帕)
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假设活塞不动,A、B中的气体体积不变,温度升高压强增大.右边气体对活塞的压力增加的多,所以活塞向左移动.
设活塞b端刚好到达气缸的e处时温度为T,此过程为等压变化,则有
LSb
300
=
(L+0.5L)Sb
T
,得 T=450K
所以当温度升高到500K时活塞到达最左边,此时气体压强仍为大气压强,再继续升温气体便开始做等容变化.则有:
1×105
300
=
P
500
,得P=1.6×105Pa
答:给整个装置缓慢地均匀加热,问活塞向左移动;若使温度缓慢升高到227℃,则此时A中气体的压强为1.6×105Pa.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2006?宝山区模拟)A、B两个相连的圆筒状气缸水平放置,如图所示为其中央剖面示意图,两气缸中T形部分表示活塞,a圆柱为A中活塞,b圆柱为B中活塞,a、b为整体,二者截面积之比Sa:Sb=1:10,活塞可以左右无摩擦滑动,c、d、e为三个通气口,开始时,此三个通气口都与外界大气相通,活塞静止,并且距气缸左、右两端的距离都是L(b距左端L/2),大气温度为27℃,现用细管把c、d两通气孔连通(细管容积可以忽略不计),而e通气孔始终与大气相通,给整个装置缓慢地均匀加热,问活塞向哪个方向移动?若使温度缓慢升高到227℃,则此时A中气体的压强为多大?(设大气压强为1×105帕)

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一个圆筒形气缸平放在水平面上,A、B为两个可以无摩擦滑动的活塞,B活塞质量为m,A活塞的质量及厚度都可不计。B活塞用一根轻弹簧与气缸底相连,a、b为气缸侧壁上的两个小孔,与外界相通,两小孔及两活塞静止时的位置如左图所示。先用一根细管(细管容积不计)把a、b两孔连通,然后把气缸直立起来,并在A活塞上压一个质量也是m的砝码C,则B活塞下,A活塞下降了,恰好挡住a孔,如右图所示。现在A活塞上再加一个与C相同的砝码D ,求A、B两活塞最后静止时的位置。(设温度始终保持不变)

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科目:高中物理 来源:模拟题 题型:计算题

(选修3-3选做题)
如图所示,一个圆筒形气缸平放在水平面上,A、B为两个可以无摩擦滑动的活塞,活塞B质量为m,活塞A的质量及厚度都可不计。活塞B用一根轻弹簧与气缸底相连,a、b为气缸侧壁上的两个小孔,与外界相通,两小孔及两活塞静止时的位置如图甲所示,先用一根细管(细管容积可不计)把a、b两孔连通,然后把气缸直立起来,并在活塞A上压一个质量也是m的砝码C,则活塞B下降了l/6,活塞A下降了l/3,恰好挡住a孔,如图乙所示。现在活塞A上再压一个与C相同的砝码D,求A、B两活塞最后静止时的位置。(设温度始终保持不变)

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科目:高中物理 来源:2006年上海市宝山区高考物理模拟试卷(解析版) 题型:解答题

A、B两个相连的圆筒状气缸水平放置,如图所示为其中央剖面示意图,两气缸中T形部分表示活塞,a圆柱为A中活塞,b圆柱为B中活塞,a、b为整体,二者截面积之比Sa:Sb=1:10,活塞可以左右无摩擦滑动,c、d、e为三个通气口,开始时,此三个通气口都与外界大气相通,活塞静止,并且距气缸左、右两端的距离都是L(b距左端L/2),大气温度为27℃,现用细管把c、d两通气孔连通(细管容积可以忽略不计),而e通气孔始终与大气相通,给整个装置缓慢地均匀加热,问活塞向哪个方向移动?若使温度缓慢升高到227℃,则此时A中气体的压强为多大?(设大气压强为1×105帕)

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