如图.“T 形活塞将导热气缸内的气体分隔成A.B两部分.活塞左右两侧面积之比为S1:S2=2:1.活塞至气缸两端底部距离均为L=10cm.气缸上有a.b.c三个小孔与大气连通.现将a.b用细管连接.已知大气压强为ρ0=1.0×105Pa.环境温度为T0=300K.活塞与缸壁间无摩擦且不漏气．①若将活塞固定.然后将缸内气体缓慢加热到T1=360K.求� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

15．

如图，“T”形活塞将导热气缸内的气体分隔成A、B两部分，活塞左右两侧面积之比为S₁：S₂=2：1，活塞至气缸两端底部距离均为L=10cm，气缸上有a、b、c三个小孔与大气连通，现将a、b用细管（容积不计）连接，已知大气压强为ρ₀=1.0×10⁵Pa，环境温度为T₀=300K，活塞与缸壁间无摩擦且不漏气．
①若将活塞固定，然后将缸内气体缓慢加热到T₁=360K，求此时缸内气体的压强．
②若活塞可以自由移动，改变缸内气体温度，发现活塞向右缓慢移动了△L=2cm，活塞移动过程中不会经过小孔，则气体温度为多少？

分析（1）若用钉子将活塞固定，然后将缸内气体缓慢加热到T₁，此时缸内气体做等容变化，由查理定律即可求出末状态的压强．
（2）若气体温度仍为T₀，拔掉钉子，然后改变缸内气体温度，由于活塞受力大小不变，所以气体的压强不变，由盖•吕萨克定律即可求出末状态的温度．

解答解：（1）A、B气体相通，初状态压强为P₀，由于钉子将活塞固定，气体体积不变
由查理定律可知：$\frac{{P}_{0}}{{T}_{0}}=\frac{{P}_{1}}{{T}_{1}}$
所以 ${P}_{1}=\frac{{P}_{0}{T}_{1}}{{T}_{0}}$
代入数据得：${P}_{1}=1.2×1{0}^{5}$Pa
（2）对活塞进行受力分析，可知温度改变后，活塞受力大小不变，所以活塞向右移动后，气体的压强不变．活塞向右移动后，气体体积增大
由 $\frac{{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{V}_{2}}{{T}_{2}}$可知，此时温度升高．
$\frac{{（{S_1}+{S_2}）L}}{T_0}=\frac{{{S_2}（L-△L）+{S_1}（L+△L）}}{T}$
解得：$T={T_0}+\frac{{（{S_1}-{S_2}）△L}}{{（{S_1}+{S_2}）L}}{T_0}$
代入数据得：T=320K
答：（1）若用钉子将活塞固定，然后将缸内气体缓慢加热到360K，此时缸内气体的压强是1.2×10⁵Pa．
（2）气体的温度为320K．

点评该题考查理想气体的状态方程的应用，解答本题关键对活塞受力分析后得到封闭气体是等压变化，然后根据状态方程列方程求解，不难．

练习册系列答案

68所名校图书小学毕业升学必备系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：选择题

20．

如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球（视为质点）自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（　　）

	A．	重力做功2mgR		B．	机械能减少mgR
	C．	合力做功mgR		D．	克服摩擦力做功$\frac{1}{2}$mgR

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：填空题

1．物体以初速度v₀=10m/s水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间4s（取g=10m/s²）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：选择题

3．双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的4倍，两星之间的距离变为原来的2倍，则此时圆周运动的周期为（　　）

A．

$\frac{1}{2}$T

B．

C．

$\sqrt{2}$T

D．

$\frac{\sqrt{2}}{2}$T

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：多选题

10．

在一水平向右匀速运动的传送带的左端A点，每隔时间T轻放上一个相同的工件，已知工件与传送带间动摩擦因数为μ，工件质量均为m，经测量，发现那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离为x．下列判断一定正确的是（　　）

	A．	传送带的速度为$\frac{x}{T}$
	B．	传送带的速度为2$\sqrt{2μgx}$
	C．	每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为$\frac{1}{2}$μmgx
	D．	在一段相当长的时间t内，传送带因为传送工作而多消耗的能量为$\frac{mt{x}^{2}}{{T}^{2}}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：填空题

20．

如图示，正弦式交变电流通过阻值为100Ω电阻时，在5个周期内产生焦耳热为40J，此交变电流的频率为50Hz，最大电流为2$\sqrt{2}$A．