如圖所示,放置在水平地面上一個高為h=40cm的金屬容器內(nèi)有溫度為t1=27℃空氣,容器側(cè)壁正中央有一閥門,閥門細管直徑不計;钊|(zhì)量為m=5.0kg,橫截面積為s=20cm2。現(xiàn)打開閥門,讓活塞下降直至靜止。不計摩擦,外界大氣壓強為p0=1.0×105Pa 。閥門打開時,容器內(nèi)氣體壓強與大氣壓相等,g取10 m/s2。求:
(1)若不考慮氣體溫度變化,則活塞靜止時距容器底部的高度h2;
(2)活塞靜止后關(guān)閉閥門,對氣體加熱使容器內(nèi)氣體溫度升高到327℃,求此時活塞距容器底部的高度h3。
(1)活塞經(jīng)閥門細管時, 容器內(nèi)氣體的壓強為:P1=1.0×105Pa。
容器內(nèi)氣體的體積為:V1=20×10-4×0.2m3=4.0×10-4m3
活塞靜止時,氣體的壓強為:P2=P0+mg/S=1.0×105+5.0×10/20×10-4=1.25×105 Pa
活塞靜止時,氣體的體積為:V2= h2×20×10-4m3
根據(jù)玻意耳定律:P1V1=P2V2 (3分)
代入數(shù)據(jù)得: (2分)
(2)活塞靜止后關(guān)閉閥門,此時氣體的壓強為:P3= P2=1.25×105 Pa
等壓變化: T2=273+27=300K T3=273+327=600K V2=3.2×10-6m3 V2=h3×20×10-4 m2
根據(jù)玻蓋-呂薩克定律: (3分)
代入數(shù)據(jù)得: (2分)h3=0.32 m 小于容器高度
略
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科目:高中物理 來源: 題型:
A、在釋放前的瞬間,支架對地面的壓力為(m+M)g | B、在釋放前的瞬間,支架對地面的壓力為mg | C、擺球到達最低點時,支架對地面的壓力為(m+M)g | D、擺球到達最低點時,支架對地面的壓力為(3m+M)g |
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科目:高中物理 來源: 題型:
A、M對地面的壓力等于(M+m)g | B、M對地面的壓力大于(M+m)g | C、地面對M沒有摩擦力 | D、地面對M有向左的摩擦力 |
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