(9分)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓形氣缸內(nèi),汽缸壁導(dǎo)熱良好,活塞可沿汽缸壁無(wú)摩擦地滑動(dòng)。開始時(shí)氣體壓強(qiáng)為p,活塞下表面相對(duì)于氣缸底部的高度為h,外界的溫度為T0,F(xiàn)取質(zhì)量為m的沙子緩慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完時(shí),活塞下降了h/4。若此后外界的溫度變?yōu)門,求重新達(dá)到平衡后氣體的體積。已知外界大氣的壓強(qiáng)始終保持不變,重力加速度大小為g。

試題分析:氣缸導(dǎo)熱良好,說(shuō)明氣體溫度一直等于外界溫度T0,設(shè)氣缸底面積為S,活塞質(zhì)量為m0,大氣壓強(qiáng)p0
開始平衡時(shí)有
沙子倒完后平衡時(shí),對(duì)活塞分析
整理可得
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有可得
聯(lián)立可得
外界溫度變?yōu)門時(shí),根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得
根據(jù)活塞平衡可得
重新平衡后的氣體體積
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列說(shuō)法正確的是(     ) 
A.能源按基本形態(tài)分為一次能源和再生能源
B.能源按基本形態(tài)分為一次能源和二次能源
C.能源按基本形態(tài)分為再生能源和非再生能源
D.能源按基本形態(tài)分為常規(guī)能源和新能源

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖7-4所示,在一個(gè)圓柱形導(dǎo)熱的氣缸中,用活塞封閉了一部分空氣,活塞與氣缸壁間是密封而光滑的,一彈簧秤掛在活塞上,將整個(gè)氣缸懸吊在天花板上。當(dāng)外界氣溫升高(大氣壓不變)時(shí),[   ]
A.彈簧秤示數(shù)變大
B.彈簧秤示數(shù)變小
C.彈簧秤示數(shù)不變
D.條件不足,無(wú)法判斷

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖,一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置,管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中。當(dāng)溫度為280K時(shí),被封閉的氣柱長(zhǎng)L=22cm,兩邊水銀柱高度差h=16cm,大氣壓強(qiáng)=76cmHg。

(1)為使左端水銀面下降3cm,封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?br />(2)封閉氣體的溫度重新回到280K后,為使封閉氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0cm,需向開口端注入的水銀柱長(zhǎng)度為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞,使氣缸懸空而靜止。設(shè)活塞與缸壁間無(wú)摩擦,可以在缸內(nèi)自由移動(dòng),缸壁導(dǎo)熱性良好使缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同,則下列結(jié)論中正確的是(  )
A.若外界大氣壓增大,則彈簧壓縮量將增大
B.若外界大氣壓增大,則氣缸的上底面距地面的高度將增大
C.若氣溫升高,則活塞距地面的高度將減小
D.若氣溫升高,則氣缸的上底面距地面的高度將增大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖為“研究一定質(zhì)量氣體在壓強(qiáng)不變的條件下,體積變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A臂插入燒瓶,B臂與玻璃管C下部用橡膠管連接,C管開口向上,一定質(zhì)量的氣體被封閉于燒瓶?jī)?nèi)。開始時(shí),B、C內(nèi)的水銀面等高,外界大氣壓恒定不變。

(1)若氣體溫度升高,為使瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)不變,應(yīng)將C管_______(填“向上”或“向下”)移動(dòng),直至_____________。
(2)(單選)實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度,用Dt表示氣體升高的溫度,用Dh表示B管內(nèi)水銀面高度的改變量。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線是( )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在一端封閉的U形管中用水銀柱封閉一段空氣柱L,當(dāng)空氣柱的溫度為27℃時(shí),左管水銀柱的長(zhǎng)度,右管水銀柱長(zhǎng)度,氣柱長(zhǎng)度;當(dāng)空氣柱的溫度變?yōu)?27℃時(shí),變?yōu)?cm.求:當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)和末狀態(tài)空氣柱的壓強(qiáng)(單位用cmHg).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖均勻薄壁U形管,左管上端封閉,右管開口且足夠長(zhǎng),管的截面積為S,內(nèi)裝有密度為r的液體。右管內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞擱在固定卡口上,卡口與左管上端等高,活塞與管壁間無(wú)摩擦且不漏氣。溫度為T0時(shí),左、右管內(nèi)液面等高,兩管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度均為L(zhǎng),壓強(qiáng)均為大氣壓強(qiáng)P0,重力加速度為g,F(xiàn)使左右兩管溫度同時(shí)緩慢升高,在活塞離開卡口上升前,左右兩管液面保持不動(dòng),試求:

(1)右管活塞剛離開卡口上升時(shí),右管封閉氣體的壓強(qiáng)P1
(2)溫度升高到T1為多少時(shí),右管活塞開始離開卡口上升。
(3)溫度升高到T2為多少時(shí),兩管液面高度差為L(zhǎng)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

溫度計(jì)是生活、生產(chǎn)中常用的測(cè)量裝置。右圖為一簡(jiǎn)易溫度計(jì),一根裝有一小段有色水柱的細(xì)玻璃管穿過(guò)橡皮塞插入燒瓶?jī)?nèi),封閉一定質(zhì)量的氣體。當(dāng)外界溫度發(fā)生變化時(shí),水柱位置將上下變化。已知A、D間的測(cè)量范圍為20℃—80℃,A、D間刻度均勻分布。由圖可知,A、D及有色水柱下端所示溫度分別為(    )

A、20℃、80℃、64℃      B、20℃、80℃、68℃
C、80℃、20℃、32℃      D、80℃、20℃、34℃

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