如圖,水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑,活塞密閉了一定質(zhì)量的氣體,開始時活塞固定在B處,氣體壓強(qiáng)為pB,體積為VB,氣體溫度為300K;松開后活塞緩慢移動到A處,此時氣體為pA=p0,體積VA=1.1VB,氣體溫度300K;現(xiàn)將活塞固定在A處,緩慢加熱缸內(nèi)氣體,直到缸內(nèi)氣體的溫度為330K.若活塞面積S=50cm2,大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa.求
(1)活塞最初在B處時缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)PB
(2)最后固定活塞的裝置給活塞水平的作用力.
分析:(1)活塞從B到A過程,對封閉氣體運(yùn)用玻意耳定律列式求解;
(2)等容過程,根據(jù)查理定律列式求解氣壓,在對活塞受力分析求解裝置給活塞水平的作用力.
解答:解:(1)等溫過程 由玻意耳定律,得到 pAVA=pBVB
解得 PB=
PAVA
VB
=
105×1.1VB
VB
=1.1×105Pa
(2)等容過程,根據(jù)查理定律,有:
PA
TA
=
PA
TA

解得:PA′=
TA
TA
PA=
300
330
×105
=0.91×105Pa
對活塞受力分析可得,固定活塞的裝置給活塞水平的作用力水平向左,為:
F=△P?S=(P0-PA′)S=(105-0.91×105)×(50×10-4)N=45N;
答:(1)活塞最初在B處時缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)PB為1.1×105Pa;
(2)最后固定活塞的裝置給活塞水平的作用力為45N,向外.
點(diǎn)評:本題關(guān)鍵根據(jù)查理定律和玻意耳定律列式求解,記住公式即可.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?南匯區(qū)一模)如圖,水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑,一個不導(dǎo)熱的活塞將汽缸內(nèi)的氣體分為A、B兩部分,兩部分氣體可以分別通過放在其中的電熱絲加熱.開始時,A氣體的體積是B的一半,A氣體的溫度是17°C,B氣體的溫度是27°C,活塞靜止.現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,使A、B兩部分氣體的溫度都升高10°C,在此過程中活塞向哪個方向移動?
某同學(xué)的解題思路是這樣的:設(shè)溫度升高后,左邊氣體體積增加△V,則右邊氣體體積減少△V,根據(jù)所給條件分別對兩部分氣體運(yùn)用氣態(tài)方程,討論出△V的正負(fù)便可知道活塞移動方向.
你認(rèn)為該同學(xué)的思路是否正確?如果認(rèn)為正確,請按該同學(xué)思路確定活塞的移動方向;如果認(rèn)為不正確,請指出錯誤之處,并通過計(jì)算確定活塞的移動方向.

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科目:高中物理 來源:2008年上海市南匯高三第二次模擬考試、物理 題型:038

如圖,水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑,一個不導(dǎo)熱的活塞將汽缸內(nèi)的氣體分為A、B兩部分,兩部分氣體可以分別通過放在其中的電熱絲加熱.開始時,A氣體的體積是B的一半,A氣體的溫度是17oC,B氣體的溫度是27oC,活塞靜止.現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,使A、B兩部分氣體的溫度都升高10oC,在此過程中活塞向哪個方向移動?

某同學(xué)是這樣解答的:先設(shè)法保持A、B氣體的體積不變,由于兩部分氣體原來的壓強(qiáng)相等,溫度每升高1oC,壓強(qiáng)就增加原來的,因此溫度都升高10oC,兩邊的壓強(qiáng)還相等,故活塞不移動.

你認(rèn)為該同學(xué)的思路是否正確?如果認(rèn)為正確,請列出公式加以說明;如果認(rèn)為不正確,請指出錯誤之處,并確定活塞的移動方向.

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科目:高中物理 來源:南匯區(qū)一模 題型:問答題

如圖,水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑,一個不導(dǎo)熱的活塞將汽缸內(nèi)的氣體分為A、B兩部分,兩部分氣體可以分別通過放在其中的電熱絲加熱.開始時,A氣體的體積是B的一半,A氣體的溫度是17°C,B氣體的溫度是27°C,活塞靜止.現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,使A、B兩部分氣體的溫度都升高10°C,在此過程中活塞向哪個方向移動?
某同學(xué)的解題思路是這樣的:設(shè)溫度升高后,左邊氣體體積增加△V,則右邊氣體體積減少△V,根據(jù)所給條件分別對兩部分氣體運(yùn)用氣態(tài)方程,討論出△V的正負(fù)便可知道活塞移動方向.
你認(rèn)為該同學(xué)的思路是否正確?如果認(rèn)為正確,請按該同學(xué)思路確定活塞的移動方向;如果認(rèn)為不正確,請指出錯誤之處,并通過計(jì)算確定活塞的移動方向.
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科目:高中物理 來源:2009年上海市南匯區(qū)高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

如圖,水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑,一個不導(dǎo)熱的活塞將汽缸內(nèi)的氣體分為A、B兩部分,兩部分氣體可以分別通過放在其中的電熱絲加熱.開始時,A氣體的體積是B的一半,A氣體的溫度是17°C,B氣體的溫度是27°C,活塞靜止.現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,使A、B兩部分氣體的溫度都升高10°C,在此過程中活塞向哪個方向移動?
某同學(xué)的解題思路是這樣的:設(shè)溫度升高后,左邊氣體體積增加△V,則右邊氣體體積減少△V,根據(jù)所給條件分別對兩部分氣體運(yùn)用氣態(tài)方程,討論出△V的正負(fù)便可知道活塞移動方向.
你認(rèn)為該同學(xué)的思路是否正確?如果認(rèn)為正確,請按該同學(xué)思路確定活塞的移動方向;如果認(rèn)為不正確,請指出錯誤之處,并通過計(jì)算確定活塞的移動方向.

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