缓慢向右移动,不计活塞与器壁间的摩擦,周围大气压强为P0=1atm=105Pa,气温保持不变.当推力F=2×103N时,求: (1)A中气体压强?
(2)活塞N向右移动的距离是多少?
13.如图所示,U型气缸竖直放置,活塞a和活塞b将缸内的理想气体分成体积为3:2的A、B两部分,两部分气体温度均为127℃,系统处于平衡状态,测得两部分气体的部高度为L,不计两活塞厚度及摩擦,当系统温度缓慢地降到27℃时达到新的平衡,求活塞a,b移动的距离.
14.用销钉固定活塞,把水平容器份隔成A、B两部分,其体积之比为VA:VB=2:1,如图所示,起初A中有温度为127℃、压强为1.8×105Pa的空气中,B中有温度为27℃、压强为1.2×105Pa的空气;拔出销钉,使活塞无摩擦(不漏气)地移动,由于容器壁导热,最后气体温度变到室温27℃,活塞也停止移动,求最后A中气体的压强.
15.一粗细均匀的玻璃管长90cm,开口向上竖直放置,内部用高25cm的水银柱封闭一段高30cm的空气柱(看作理想气体),外界大气压为75cmHg,求: (1)当玻璃管缓慢水平放置时,封闭气体的长度; (2)此过程中吸热还是放热?并说明理由.
16.一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆形气缸内,气缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界的温度为T,现取质量为M的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,
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沙子倒完时,活塞下降了,若此后外界的温度变为T0,求重新达到平衡后气体的体积.已知外界大气的压强始终保持不变、重力加速度大小为g.
17.如图,一底面积为S,内壁光滑的圆柱形气缸竖直放置在水平面上,气缸内壁沿水平面上固定有环形小挡板A和B.挡板A与挡板B之间的距离为挡板A与气缸底部距离的2倍.用重力不计、厚度不计的活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞移动过程中无摩擦且不漏气.初始时,活塞压紧挡板A,缸内气体温度为T1,外界大气压强为P0.缓慢升高缸内气体的温度,当缸内气体的温度为T2时,活塞刚要离开挡板A.
(I)求初始时缸内气体的压强P1.
(II)求活塞刚接触挡板B时,缸内气体的温度T3
(III)当温度为T4=4T2时,挡板B对活塞的压力F的大小.
18.如图所示,一导热性能良好的容器水平放置,两端是直径不同的两个圆筒,里面各有一个活塞,其横截面积分别为SA=10cm2和SB=4cm2,质量分别是MA=6kg,MB=4kg.它们之间用一质量不计的轻质细杆相连.两活塞可在筒内无摩擦活动,但不漏气.在气温是﹣23℃时,用销子M把B拴住,并把阀门K打开,使容器和大气相通,随后关闭K,此时两活塞间气体体积是300cm3,当气温升到了T=300K时求(设大气压强为1.0×105Pa不变,容器内气体温度始终和外界气温相同): (1)此时封闭气体的压强;
(2)若温度升到T=300K,刚拔去销子M时两活塞的加速度;
(3)若活塞在各自圆筒内运动一段位移后速度达到最大,这时加速度为多大(活塞运动过程没有碰到弯壁处)?
19.如图所示,竖直放置的气缸内壁光滑,横截面积S=3×10﹣3m2,活塞的质量
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为m=1.5kg,厚度不计,在A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,B到气缸底部的距离为0.5m,A、B之间的距离为0.2m,外界大气压强p0=1.0×105Pa,开始时活塞停在B处,缸内气体的压强为0.9p0,温度为27℃,现缓慢加热缸内气体,直至287℃,取g=10m/s2.求: (1)活塞刚离开B处时气体的温度; (2)缸内气体的最后压强.
20.一定质量的理想气体状态变化如图所示,其中AB段与t轴平行.已知在状态A时气体的体积为1.5L,那么变到状态B时气体的体积为多少?
21.一高压气体钢瓶,容积为V,用绝热材料制成,开始时封闭的气体压强为p0,温度为T1=300K,内部气体经加热后温度升至T2=400K,求: ①温度升至T2时气体的压强;
②若气体温度保持T2=400K不变,缓慢地放出一部分气体,使气体压强再回到p0,此时钢瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值为多少?
22.一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞.初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示.用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止.求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离.(已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p0=75.0cmHg.环境温度不变.)
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23.图为压缩式喷雾器,该喷雾器储液桶的容积为V0=6dm3.先往桶内注入体积为V=4dm3的药液,然后通过进气口给储液桶打气,每次打进△V=0.2dm3的空气,使喷雾器内空气的压强达到p=4atm.设定打气过程中,储液桶内空气温度保持不变,药液不会向外喷出,喷液管体积及喷液口与储液桶底间高度差不计,外界大气压强p0=1atm.求: (1)打气的次数n;
(2)通过计算说明,能否使喷雾器内的药液全部喷完。
24.如图所示,A和B是两个壁厚不计横截面积相等的圆柱形金属筒,现将二者套在一起(光滑接触且不漏气),A顶部距B底部的高度为18cm,A用绳系于天花板上,用一块绝热板托住B,此时内部密封的气体压强与外界大气压相同(外界大气压始终为1.0×106Pa),然后缓慢撇开绝热板,让B下沉,当B下沉2cm时,停止下沉并静止,此过程中环境温度保持在27℃ (1)求此时金属筒内气体的压强;
(2)改变筒内气体温度可使下沉的套筒恢复到原来位置,求此时气体的温度.
25.已知一个标准大气压,温度0℃时,一摩尔气体体积22.4L,阿伏加德罗常数为NA=6.0×1023mol﹣1.试估算压强为一个标准大气压,温度27℃,体积6m×5m×4m的教室空间内(结果保留一位有效数字).
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