一直立的氣缸由截面積不同的兩圓筒連接而成。質(zhì)量均為1kg的活塞A、B用一長(zhǎng)為2L的不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接，它們可在筒內(nèi)無(wú)摩擦地上下滑動(dòng)，A、B的截面積分別為SA=20cm2，SB=10cm2。A、B之間充有一定質(zhì)量的理想氣體，A的上方和B的下方都是大氣，大氣壓始終保持為1.0×Pa。當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為600升壓強(qiáng)為12×Pa時(shí)，活塞A、B的平衡位置如圖所示。 當(dāng)氣缸內(nèi)的氣體溫度由600k緩慢降低時(shí)，活塞A和B之間的距離保持不變，并一起向下緩慢移動(dòng)（可認(rèn)為兩活塞仍處在平衡狀態(tài)），直到活塞A移到兩圓筒的連接處。若此后氣體溫度繼續(xù)下降，求活塞A和B之間的距離開(kāi)始小于2L時(shí)氣體的溫度。

    300K


解析:

當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度緩慢降低時(shí)，A、B活塞一起緩慢向下移動(dòng)，從開(kāi)始到A塞到達(dá)兩圓筒的連接處的過(guò)程中，氣體作等壓變化。設(shè)A到兩圓筒的連接處時(shí)，缸內(nèi)氣體溫度為T(mén)2，則：

∵T1=600k ∴T2=400k

此后氣體溫度繼續(xù)緩慢下降，氣體作等容變化。P變小，線對(duì)B的拉力F變小，但活塞B靜止。

則：

當(dāng)A、B之間的距離開(kāi)始小于2L時(shí)，B將開(kāi)始向上移動(dòng)，此時(shí)F=0。氣體壓強(qiáng)為P2，溫度為T(mén)3

則：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?長(zhǎng)春二模）[物理--選修3-3]
（1）下列說(shuō)法中正確的是
A．對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大
B．對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)體積減小時(shí)，單位體積的分子數(shù)增多，則氣體的壓強(qiáng)一定增大
C．壓縮一定質(zhì)量的理想氣體，其內(nèi)能一定增加
D．分子a從很遠(yuǎn)處趨近固定不動(dòng)的分子b，當(dāng)分子a運(yùn)動(dòng)到與分子b的相互作用力為零時(shí)，分子a的動(dòng)能一定最大
（2）如圖所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為V0，氣體最初的壓強(qiáng)為
p02
；汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的．開(kāi)始活塞被固定，打開(kāi)固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g．求：
①活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的體積V；
②整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q（一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為V0，氣體最初的壓強(qiáng)為；汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的。開(kāi)始活塞被固定，打開(kāi)固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g。求：

①活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的體積V；

②整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q（一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為V0，氣體最初的壓強(qiáng)為；汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的。開(kāi)始活塞被固定，打開(kāi)固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g。求：

①活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的體積V；

②整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q（一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定）。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年陜西省等五校高三第一次模擬考試?yán)砭C物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(9分)如圖所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的，開(kāi)始活塞被固定在A點(diǎn),打開(kāi)固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn),已知AB＝h，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g.

①求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)；

②設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，求整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定)．

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2010-2011學(xué)年吉林省長(zhǎng)春市高三第二次模擬考試（理綜）物理部分 題型：計(jì)算題

如圖所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為V0，氣體最初的壓強(qiáng)為；汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的。開(kāi)始活塞被固定，打開(kāi)固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g。求：

①活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的體積V；

②整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q（一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定）。

 

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