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如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10-3m2、质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强P0=1.0×105Pa。现将气缸竖直放置,如图(b)所示,取g=10m/s2。求:

(1)活塞与气缸底部之间的距离;
(2)加热到675K时封闭气体的压强。

(1)(2)

解析试题分析:(1)气缸水平放置时,封闭气体的压强:,温度:,体积:
当气缸竖直放置时,封闭气体的压强:,温度,体积:.根据理想气体状态方程有:,代入数据可得
(2)假设活塞能到达卡环,由题意有:   
根据理想气体状态方程有:
代入数据可得:
故假设成立,活塞能达到卡环,气体压强为
考点:考查气体状态方程

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

一定质量的气体,在保持体积不变的情况下,使压强增大到原来的1.5倍,则其温度由原来的27oC变为___________。(填选项前的字母)

A.40.5oCB.177 oCC.313.5oCD.450oC

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M,通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封住一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞面积为S,大气压强为p0,则封闭气体的压强为(  )

A.p=p0 B.p=p0
C.p=p0- D.p=mg/S

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

若一定质量的理想气体分别按如图所示的三种不同过程变化,其中表示等容变化的是         (填“a→b”、“b→c”或“c→d”),该过程中气体的内能         (填“增加”、“减少”或“不变”).

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

内壁光滑的导热气缸竖直放置,用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞上物了质量m=0.5kg的沙子,整个装置放在t=-23℃的恒温环境中,此时气体的体积为V1=5.0×10-4m3,再将温度缓慢的调到t2=27℃,并保持不变。此时体积变为V2,然后在t2=27℃的环境中,缓慢将活塞上方的沙子移除,气体的体积将变为V3。已知活塞面积S=1.0×10-4m2。大气压强P0=1.0×105Pa,g取10m/s2。求:

①当t2=27℃时气体的体积V2;
②气缸内气体的最终体积V3(结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆形气缸内,汽缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界的温度为T0。现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h/4。若此后外界的温度变为T,求重新达到平衡后气体的体积。已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,有一长为L、右端带有卡口的内壁光滑圆柱形气缸,一个质量不计的5火花塞封闭一定质量的理想气体.开始时活塞处在离气缸左端处,气体温度微27℃,现对气体缓慢加热.
求:当加热到427℃时,气体的压强(已知外界大气压恒为ρ0 )

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,绝热气缸封闭一定质量的理想气体,被重量为G的绝热活塞分成体积相等的M、N上下两部分,气缸内壁光滑,活塞可在气缸内自由滑动。设活塞的面积为S,两部分的气体的温度均为T0,M部分的气体压强为p0,现把M、N两部分倒置,仍要使两部分体积相等,需要把M的温度加热到多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)如图,一气缸水平固定在静止的小车上,一质量为m,面积为S的活塞将一定直来那个的气体封闭在气缸内,平衡时活塞与气缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动,稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。已知大气压强为p0,不计气缸和活塞间的摩擦;且小车运动时,大气对活塞的压强仍可视为p0;整个过程温度保持不变。求小车加速度的大小。

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