如圖8-2-14所示,圓柱形氣缸倒置在水平粗糙地面上,氣缸內(nèi)被活塞封閉有一定質(zhì)量的空氣,氣缸質(zhì)量為M="10" kg,缸壁厚度不計,活塞質(zhì)量m="5.0" kg,其圓面積S="50" cm2,與缸壁摩擦不計.在缸內(nèi)氣體溫度為27 ℃時,活塞剛好與地面接觸并對地面無壓力.現(xiàn)設法使缸內(nèi)氣體溫度升高,問當缸內(nèi)氣體溫度升高到多少攝氏度時,氣缸對地面恰好無壓力?(大氣壓強p0=105 Pa,g取10 m/s2)

圖8-2-14
127 ℃.
根據(jù)已知條件,分別對活塞和氣缸作受力分析,列平衡方程,結(jié)合查理定律進行計算.
當溫度T1="273+27=300" K時,活塞對地面無壓力,列平衡方程:
p1S+mg=p0S
解得p1=p0-=105 Pa- Pa=0.9×105 Pa
若溫度升高,氣體壓強增大,氣缸恰對地面無壓力時,列平衡方程:
p2S=Mg+p0S
解得p2=p0+=105 Pa+ Pa=1.2×105 Pa
根據(jù)查理定律:
=
=
t="127" ℃.
練習冊系列答案
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如圖,一粗細均勻的玻璃管兩端開口,全長25cm,豎直插入水銀槽中17cm后,用手指堵住上端開口,慢慢從水銀槽中提出,再慢慢轉(zhuǎn)到開口向上,求這時管內(nèi)水銀柱的長度和被封氣體的長度?大氣壓為75cmHg.

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如圖所示,兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導熱的相同氣缸直立放置,氣缸底部和頂部均有細管連通,頂部的細管帶有閥門K.兩氣缸的容積均為V0,氣缸中各有一個絕熱活塞(質(zhì)量不同,厚度可忽略).開始時K關閉,兩活塞下方和右活塞上方充有氣體(可視為理想氣體),壓強分別為;左活塞在氣缸正中間,其上方為真空; 右活塞上方氣體體積為.現(xiàn)使氣缸底與一恒溫熱源接觸,平衡后左活塞升至氣缸頂部,且與頂部剛好沒有接觸;然后打開K,經(jīng)過一段時間,重新達到平衡.已知外界溫度為,不計活塞與氣缸壁間的摩擦.

求:(1)恒溫熱源的溫度T;
(2)重新達到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積.

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如圖8-2-9所示,開口向上、豎直放置的容器中,用兩活塞封閉著兩段同溫度的氣柱,體積分別為V1、V2,且V1=V2,現(xiàn)給它們緩慢加熱,使氣柱升高的溫度相同,這時它們的體積分別為V1′、V2′,則(   )

圖8-2-9
A.V1′>V2B.V1′=V2
C.V1′>V2D.條件不足,無法判斷

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有人設計了一種測溫裝置,其結(jié)構(gòu)如圖8-2-7所示,玻璃泡A內(nèi)封有一定量氣體,與A相連的B管插在水銀槽中,管內(nèi)水銀面的高度x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度,即環(huán)境溫度,并可由B管上的刻度直接讀出.設B管的體積與A泡的體積相比可略去不計.在1標準大氣壓下對B管進行溫度刻度(1標準大氣壓相當于76 cmHg的壓強).已知當溫度t1="27" ℃時,管內(nèi)水銀面高度x1="16" cm,此高度即為27 ℃的刻度線,問t="0" ℃的刻度線在何處?

圖8-2-7

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一傳熱性能很好的容器兩端是兩個直徑不同的兩個圓筒,里面各有一個活塞,其截面積分別為=10、=4,質(zhì)量分別為 =6kg、=4kG.它們之間用一質(zhì)量不計的細桿相連,兩活塞可在筒內(nèi)無摩擦滑動但不漏氣.在氣溫為-23℃時,用銷子M把B栓住,并把閥門K打開,使容器與大氣相通,隨后關閉K,此時兩活塞間體積為300.當溫度升至27℃時,將銷子拔去,設大氣壓強=1×Pa,求:

(1)剛拔去銷子時,兩活塞的加速度大小和方向;
(2)若活塞在各自圓筒內(nèi)運動一段位移后速度達到最大,這段位移等于多少

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

內(nèi)壁光滑的導熱氣缸豎直浸放住盛有冰水混合物的水槽中,用不計質(zhì)量的活   塞封閉壓強為l.0×105Pa、體積為2.73×10-3m3的理想氣體。現(xiàn)在活塞上方緩緩倒上沙子,使封閉氣體的體積變?yōu)樵椎?/5,然后將氣缸移出水槽,緩慢加熱,使氣體溫度變?yōu)?270C。己知活塞面積為2×10-4m2,大氣壓強為1.0×105Pa,g取10m/s2,求:所加沙子的質(zhì)量。

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帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體。氣體開始處于狀態(tài)a,然后經(jīng)過過程ab到達狀態(tài)b或進過過程ac到狀態(tài)c,b、c狀態(tài)溫度相同,如V-T圖所示。設氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強分別為Pb、和Pc,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac,則
A.Pb >Pc,Qab>QacB.Pb >Pc,Qab<Qac
C.Pb <Pc,Qab>QacD.Pb <Pc,Qab<Qac

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一定質(zhì)量理想氣體,狀態(tài)變化過程如pV圖中ABC圖線所示,其中BC為一段雙曲線.若將這一狀態(tài)變化過程表示在pT圖或VT圖上,其中正確的是(    )   

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