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如图所示,气缸呈圆柱形,上部有挡板,内部高度为d.筒内有一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的气体,开始时活塞处于离底部d/2的高度,外界大气压强为1×l05帕,温度为27℃,现对气体加热.求:(1)气体温度达到127℃,活塞离底部的高度.(2)气体温度达到387℃时,活塞离底部的高度和气体的压强.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
如图所示,气缸呈圆柱形,上部有挡板,内部高度为d.筒内有一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的气体,开始时活塞处于离底部d/2的高度,外界大气压强为1×l0
5
帕,温度为27℃,现对气体加热.求:
(1)气体温度达到127℃,活塞离底部的高度.
(2)气体温度达到387℃时,活塞离底部的高度和气体的压强.
试题解答
见解析
(1)以封闭气体为研究对象:
;
设温度升高到T
时,活塞刚好到达汽缸口.此时有:p
2
=p
,V
2
=dS,T
2
;
根据盖?吕萨克定律:
,得T
2
=600K.
由于T
3
=400K<T
2
,故有p
3
=p
,V
3
=l
3
S,T
3
=400K;
由
,得
.
(2)T
4
=660K>T
2
,封闭气体先做等压变化,活塞到达汽缸口之后做等容变化.
所以:l
4
=d
此时有:p
4
,V
4
=dS,T
4
=600K;
由理想气体状态方程:
,
解得
答:(1)气体温度达到127℃,活塞离底部的高度为
.
(2)气体温度达到387℃时,活塞离底部的高度为d,气体的压强为1.1×10
5
Pa.
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选修3-3
教科版
解答题
高中
物理
气体的等容变化和等压变化
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