【題目】如圖，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞，已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50kg ， 橫截面積為s1=80.0cm2 ， 小活塞的質(zhì)量為m2=1.50kg ， 橫截面積為s2=40.0cm2 ， 兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l=40.0cm，汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p=1.00×105Pa ， 溫度為T=303K，初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距 ，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1=495K，現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移，忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取10m/s2 ， 求：

（1）在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度
（2）缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)．

【答案】
（1）

解答： 大活塞與大圓筒底部接觸前氣體發(fā)生等壓變化，

氣體的狀態(tài)參量： ，

T1=495K，V2=s2l=40×40=1600cm3，

由蓋呂薩克定律得： ，即： ，解得：T2=330K；

答：在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度為330K；


（2）

大活塞與大圓筒底部接觸后到氣缸內(nèi)氣體與氣缸外氣體溫度相等過程中氣體發(fā)生等容變化，

大活塞剛剛與大圓筒底部接觸時(shí)，由平衡條件得：PS1+P2S2+（m1+m2）g=P2S1+PS2，

代入數(shù)據(jù)解得：P2=1.1×105Pa，

T2=330K，T3=T=303K，

由查理定律得： ，

即： ，

解得：P3=1.01×105Pa；

答：缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為1.01×105Pa．


【解析】（1）氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)題意求出氣體的狀態(tài)參量，應(yīng)用蓋呂薩克定律考慮求出氣體的溫度．（2）啟用它發(fā)生等容變化，應(yīng)用查理定律可以求出氣體的壓強(qiáng)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，相距3L的AB、CD兩直線間的區(qū)域存在著兩個(gè)大小不同．方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中PT上方的電場(chǎng)Ⅰ的場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下，PT下方的電場(chǎng)Ⅱ的場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上，電場(chǎng)Ⅰ的場(chǎng)強(qiáng)大小是電場(chǎng)Ⅱ的場(chǎng)強(qiáng)大小的兩倍，在電場(chǎng)左邊界AB上有點(diǎn)Q，PQ間距為L，從某時(shí)刻起由Q點(diǎn)以初速度v0沿水平方向垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)的帶電粒子，電量為+q、質(zhì)量為m，通過PT上的某點(diǎn)R進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅰ后從CD邊上的M點(diǎn)水平射出，其軌跡如圖，不計(jì)粒子的重力，試求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅰ的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和MT之間的距離；
（2）有一邊長為a、由光滑絕緣壁圍成的正方形容器，在其邊界正中央開有一小孔S，將其置于CD右側(cè)，從M點(diǎn)射出的粒子沿直線經(jīng)S孔水平射入容器中．欲使粒子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出（粒子與絕緣壁碰撞時(shí)無能量和電量損失），并返回Q點(diǎn)，在容器中現(xiàn)加上一個(gè)如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子運(yùn)動(dòng)的半徑小于a，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小還應(yīng)滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電影《流浪地球》講述了太陽急速老化，人類在逃離太陽系，去往新家園過程中遭遇木星引力吸引，險(xiǎn)些與木星相撞的故事。這一情節(jié)涉及到的近代自然科學(xué)原理是

A.哥白尼的“日心說”

B.牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系

C.法拉第電磁感應(yīng)理論

D.達(dá)爾文的生物進(jìn)化論

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】《大國崛起》有這樣一段解說詞：“牛頓為工業(yè)革命創(chuàng)造了一把科學(xué)的鑰匙，瓦特拿著這把鑰匙開啟了工業(yè)革命的大門……”這里的“鑰匙”是指

A.進(jìn)化論

B.日心說

C.電磁感應(yīng)說

D.牛頓力學(xué)定律

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】提出物體運(yùn)動(dòng)三大定律和萬有引力定律的科學(xué)家是

A.伽利略B.牛頓C.哥白尼D.孟德斯鳩

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在x軸上方存在隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（如圖乙所示），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，規(guī)定垂直于xOy平面向外為正方向；在x軸下方存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與xOy平面平行，且與x軸成30°夾角．在t=0時(shí)刻，一帶正電的粒子以速度v0自y軸上P點(diǎn)沿y軸正方向射出，一段時(shí)間后進(jìn)入電場(chǎng)，進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)方向相反．已知粒子的比荷 = ，磁場(chǎng)變化周期為T0 ， 忽略重力的影響．求：

（1）粒子自P點(diǎn)出發(fā)至第一次到達(dá)x軸時(shí)所需的時(shí)間；
（2）若使粒子能夠回到P點(diǎn)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“天圓地方”是中國傳統(tǒng)的地理概念，“地圓說”一直被視為邪說惑眾。清代康熙時(shí)欽天監(jiān)丞楊光先說：“若然則四大部州萬國之山河大地，總是一圓球矣�！共凰荚谙轮畤寥酥箲��！丝梢砸姶蟮刂菆A也。”之所以有這樣的言論，是因?yàn)闂罟庀炔恢?/span>

A.經(jīng)典力學(xué)理論B.相對(duì)論C.生物進(jìn)化論D.量子論

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述，其中正確的是（ ）
A.原子核的比結(jié)合能越大越穩(wěn)定
B.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，可能是因?yàn)檫@束光的光照強(qiáng)度太小
C.按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的勢(shì)能減小，但原子的能量增大
D.原子核發(fā)生一次β衰變，該原子外層就失去一個(gè)電子

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，自行車的大齒輪、小齒輪、后輪是相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)A、B、C ． 關(guān)于這三點(diǎn)的線速度、角速度、周期和向心加速度的關(guān)系正確的是（　�。�

A.A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等
B.B、C兩點(diǎn)的角速度大小相等
C.A、C兩點(diǎn)的周期大小相等
D.A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小相等

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案