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1、1如图所示,一定质量的理想气体从状态 A 变化到 状态 B,再由状态 B 变化到状态 C已知状态 A 的温度为 300 K(i)求气体在状态 B 的温度;(ii)由状态 B 变化到状态 C 的过程中,气体是吸热还是放热?简要说明理由2一圆柱形汽缸,内部截面积为S,其活塞可在汽缸内无摩擦地滑动,汽缸内密封有理想气体,外部大气压强为,当汽缸卧放在水平面上时,活塞距缸底为,如图所示当汽缸竖直放置开口向上时,活塞距缸底为.求活塞的质量3如图所示是一个右端开口圆筒形汽缸,活塞可以在汽缸内自由滑动活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内,此时气体的温度为27.若给汽缸加热,使气体温度升高,让气体推动活塞从MN缓
2、慢地移到MN.已知大气压强p01105Pa,求:当活塞到达MN后气体的温度;把活塞锁定在MN位置上,让气体的温度缓慢地变回到27,此时气体的压强是多少? 4如图,一定质量的理想气体被不计质量的活塞封闭在可导热的气缸内,活塞距底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上,沙子倒完时,活塞下降了h/5。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不变,已知大气压为p0,活塞横截面积为S,重力加速度为g,求:(1)一小盒沙子的质量;(2)沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度。5一气缸质量为M=60kg(气缸的厚度忽略不计且透热性良好),开
3、口向上放在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞,活塞质量m=10kg气缸内封闭了一定质量的理想气体,此时气柱长度为L1=0.4 m已知大气压为po=1105Pa现用力缓慢向上拉动活塞,若使气缸能离开地面,气缸的高度至少是多少?(取重力加速度g=l0ms2。) 6如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体当气体的温度T0=300K、大气压强p01.0105Pa时,活塞与气缸底部之间的距离l0=30cm,不计活塞的质量和厚度现对气缸加热,使活塞缓慢上升,求:(1)刚到卡环处时封闭气体
4、的温度T1(2)气体温度升高到T2=540K时的压强p27如图所示,将导热气缸开口向上放置在水平平台上,活塞质量m=10kg,横截面积S=50cm2,厚度d=1cm,气缸的内筒深度H=21cm,气缸质量M=20kg,大气压强为P0=1105Pa,当温度为T1=300K时,气缸内活塞封闭的气柱长为L1=10cm。若将气缸缓慢倒过来开口向下放置在平台上,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通,不计活塞与气缸间的摩擦,取g= 10m/s2,求:(1)气缸开口向下放置时,封闭气柱的长度是多少?(2)给气缸缓慢加热,当温度多高时,活塞能刚好接触到平台? 8.一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆
5、柱形气缸内,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To。现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T,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。(10)分 9、扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象.如图所示,截面积为的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为300,压强为大气压强.当封闭气体温度上升至303时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部气体压强立刻减为,温度仍为303.再经过一段时间,内部气体
6、温度恢复到300.整个过程中封闭气体均可视为理想气体.求:(1)当温度上升到303且尚未放气时,封闭气体的压强;(2)当温度恢复到300时,竖直向上提起杯盖所需的最小力.10横截面积分别为SA=2.0103m2、SB=1.0103m2的汽缸A、B竖直放置,底部用细管连通,用质量分别为mA=4.0kg、mB=2.0kg的活塞封闭一定质量的气体,气缸A中有定位卡环当气体温度为27时,活塞A恰与定位卡环接触,此时封闭气体的体积为V0=300mL,外界大气压强为P0=1.0105Pa(g=10m/s2)求:(1)当将气体温度缓慢升高到57时,封闭气体的体积;(2)保持气体的温度57不变,用力缓慢压活塞
7、B,使气体体积恢复到V0,此时封闭气体的压强多大?此时活塞A与定位卡环间的弹力多大?变质量问题11、一氧气瓶的容积为,开始时瓶中氧气的压强为20个大气压某实验室每天消耗1个大气压的氧气当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时,需重新充气若氧气的温度保持不变,求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天12如图所示蹦蹦球是一种儿童健身玩具,小明同学在17oC的室内对蹦蹦球充气,已知两球的体积约为2L,充气前的气压为1atm,充气筒每次充入0.2L的气体,忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化,求充气多少次可以让气体压强增大至3atm;室外温度达到了-13oC,蹦蹦球拿到室外后,压强将变为多少?13
8、、喷雾器内有10L水,上部封闭有latm的空气2L。关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L(设外界环境温度一定,空气可看作理想气体)。(1)当水面上方气体温度与外界沮度相等时求气体压强,并从徽观上解释气体压强变化的原因。(2)打开喷雾阀门,喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀,此过程气体是吸热还是放热?简要说明理由。14、 一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为,开始时内部封闭气体的压强为。经过太阳曝晒,气体温度由升至。(1)求此时气体的压强。(2)保持不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到。求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。判断
9、在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热,并简述原因。15、如图所示,一端开口、内壁光滑的玻璃管竖直放置,管中用一段长 H038 cm 的水银柱封闭一段长 L120 cm 的空气,此时水银柱上端到管口的距离为 L24 cm,大气压强恒为 p076 cmHg,开始时封闭气体温度为 t127 ,取 0 为 273 K求:(1)缓慢升高封闭气体温度至水银开始从管口溢出,此时封闭气体的温度;(2)保持封闭气体初始温度 27 不变,在竖直平面内从图示位置缓慢转动至玻璃管水平过程中,求从管口溢出的水银柱的长度。(转动过程中没有发生漏气)16.一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长L1=66cm的水银柱,中间
10、封有长L2=6.6cm的空气柱,上部有长L3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为Po=76cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气。17、在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强,两压强差与气泡半径之间的关系为,其中。现让水下处一半径为的气泡缓慢上升。已知大气压强,水的密度,重力加速度大小。(i)求在水下处气泡内外的压强差;(ii)忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。18有一空的薄金属筒,高h1=10
11、 cm。某同学将其开口向下,自水银表面处缓慢压入水银中,如图所示。设大气和水银温度恒定,筒内空气无泄漏,大气压强P。=75 cmHg,不计气体分子间的相互作用。当金属筒被压入水银表面下h2=0.7 m处时,求金属筒内部空气柱的高度h。双活塞问题19如图所示,两端开口的气缸水平固定,A、B是两个厚度不计的活塞,可在气缸内无摩擦滑动,面积分别为S1=20 cm2,S2=10 cm2。它们之间用一根细杆连接,B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量M=2 kg的重物C连接,静止时气缸中的气体温度T1=600 K,气缸两部分的气柱长均为L,已知大气压强P0=1105 Pa,取g=10 m/s2,缸内气体可
12、看成理想气体。(1)活塞静止时,求气缸内气体的压强。(2)若降低气内气体的温度,当活塞A缓慢向右移动时,求气缸内气体的温度。20如图所示,内壁光滑、截面积不相等的圆柱形气缸竖直放置,气缸上、下两部分的横截面积分别为2S和S在气缸内有A、B两活塞封闭着一定质量的理想气体,两活塞用一根长为的细轻杆连接,两活塞导热性能良好,并能在气缸内无摩擦地移动已知活塞A的质量是2m,活塞B的质量是m当外界大气压强为p0、温度为T0时,两活塞静止于如图所示位置(1)求此时气缸内气体的压强(2)若用一竖直向下的拉力作用在B上,使A、B一起由图示位置开始缓慢向下移动/2的距离,又处于静止状态,求这时气缸内气体的压强及
13、拉力F的大小设整个过程中气体温度不变21如图,一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,已知大活塞的质量为m1=2.50kg,横截面积为s1=80.0cm2,小活塞的质量为m2=1.50kg,横截面积为s2=40.0cm2;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为L=40.0cm2,气缸外大气压强为p=1.00105Pa,温度为T=303K初始时大活塞与大圆筒底部相距,两活塞间封闭气体的温度为T1=495K,现气缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移,忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦,重力加速度g取10m/s2求:(i)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度;(ii)缸内
14、封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强22、北方某地的冬天室外气温很低,吹出的肥皂泡会很快冻结.若刚吹出时肥皂泡内气体温度为,压强为,肥皂泡冻结后泡内气体温度降为.整个过程中泡内气体视为理想气体,不计体积和质量变化,大气压强为.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差?加水银23、如图所示,U形管右管内径为左管内径的倍,管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱,左右两管水银面高度差为36cm,大气压为76cmHg。现向右管缓慢补充水银,并保持左管内气体的温度不变,当左管空气柱长度变为20cm时,左管内气体的压强为多大?在的目的达到后,停止补充水银,并给左管的气体加速,
15、使管内气柱长度恢复到26cm,求此时气体的温度24、如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上侧与大气相通,下端开口处开关K关闭,A侧空气柱的长度为l=10.0cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0cm,现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧的高度差为h1=10.0cm时,将开关K关闭,已知大气压强P0=75.0cmHg。(1)求放出部分水银后A侧空气柱的长度(2)此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银达到同一高度,求注入水银在管内的长度双气室问题25、如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l125.0 cm的空气柱,中间有一段长为l225.0 cm的水银柱,上部空气柱的长度l340.0 cm。已知大气压强为p075.0cmHg。现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为l120.0