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(10分)在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气,
一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接,重物和活塞均处于平衡状态, 这时活塞离缸底的高度为10 cm,如果缸内空气变为 0℃,问:

① 重物是上升还是下降?
② 这时重物将从原处移动多少厘米?(设活塞与气缸壁间无摩擦)

上升   2.6 cm

解析试题分析:①缸内气体温度降低, 压强减小, 故活塞下移, 重物上升.
②分析可知缸内气体作等压变化. 设活塞截面积为S cm2, 气体初态体积V1="10S" cm3,
温度T1="373" K, 末态温度T2="273" K, 体积设为V2=hScm3 (h为活塞到缸底的距离)
 可得h ="7.4" cm,则重物上升高度Δh=10-7.4="2.6" cm
考点:本题考查理想气体的状态方程。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,是一定质量的理想气体状态变化的过程中密度ρ随热力学温度T变化的曲线,由图线可知

A.A→B过程中气体的压强变小 B.B→C过程中气体的体积不变
C.A→B过程中气体没有做功 D.B→C过程中气体的压强不变

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,两气缸AB粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径为B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两气缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气;当大气压为p0,外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的,活塞b在气缸的正中央。

(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b升至顶部时,求氮气的温度;
(ⅱ)继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升的距离是气缸高度的时,求氧气的压强。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,在左端封闭右端开口的U形管中用水银柱封一段空气柱L,当空气柱的温度为14℃时,左臂水银柱的长度h1=10cm,右臂水银柱长度h2=7cm,气柱长度L=15cm;将U形管左臂放入100℃水中且状态稳定时,左臂水银柱的长度变为7cm。求出当时的大气压强(单位用cmHg).

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图所示,两端开口的U形玻璃管两边粗细不同,粗管横截面积是细管的2倍.管中装入水银,两管中水银面与管口距离均为12 cm,大气压强为p0=75 cmHg.现将粗管管口封闭,然后将细管管口用一活塞封闭并将活塞缓慢推入管中,直至两管中水银面高度差达6 cm为止,求活塞下移的距离(假设环境温度不变).

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活塞相对于底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时,活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不变,求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,在一圆形管道内封闭有理想气体,用一固定活塞K和不计质量可自由移动的活塞A,将管内气体分割成体积相等的两部分。固定活塞K、可动活塞A和管道中心O处于同一水平线上。管道内气体温度都为T0=300K,压强都为P0=1.0×105Pa。现保持管道下部分气体温度不变,只对管道上部分气体缓慢加热,当可动活塞P缓慢移动到管道最低点时(不计摩擦),求;

①下部分气体的压强;
②上部分气体的温度。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置,汽缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V0,汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略).开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为p0和p0/3;左活塞在汽缸正中间,其上方为真空;右活塞上方气体体积为V0/4.现使汽缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至汽缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡.已知外界温度为T0,不计活塞与汽缸壁间的摩擦.求:
(1)恒温热源的温度T;
(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积Vx.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图所示,在一辆静止的小车上,竖直固定着两端开口、内径均匀的U形管,U形管的竖直部分与水平部分的长度均为l,管内装有水银,两管内水银面距管口均为。现将U形管的左端封闭,并让小车水平向右做匀加速直线运动,运动过程中U形管两管内水银面的高度差恰好为。已知重力加速度为g,水银的密度为ρ,大气压强为p0=ρgl,环境温度保持不变,求

(ⅰ)左管中封闭气体的压强p;
(ⅱ)小车的加速度a。

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