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一个内壁光滑的圆柱形气缸,质量为M,高度为L,、底面积为S.缸内有一个质量为m的...

manfen5.com 满分网一个内壁光滑的圆柱形气缸,质量为M,高度为L,、底面积为S.缸内有一个质量为m的活塞,封闭了一定质量的理想气体,不计活塞厚度.温度为t时,用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,气缸内气体高为L1,如图甲所示.如果用绳子系住气缸底,将气缸倒过来悬挂起来,气缸内气体高为L2,如图乙所示.设两种情况下气缸都处于竖直状态,求:
(1)当时的大气压强;
(2)图乙状态时温度升高到多少℃时,活塞将与气缸脱离?
对圆柱形气缸和活塞进行受力分析,根据力的平衡知识列出等式表示出理想气体的压强. 抓住等温变化列出等式解出未知量. 研究图乙状态时,一定质量的理想气体温度升高,在活塞将与气缸脱离前发生的是等压变化. 【解析】 (1)在甲图中对圆柱形气缸进行受力分析得:p1=p-, 在乙图中对活塞进行受力分析得:p2=p-, 一定质量的理想气体从甲图到乙图发生的是等温变化,所以得:p1L1S=p2L2S                   所以(p-)L1S=(p-)L2S, 可解得p = (2)图乙状态时,一定质量的理想气体温度升高,在活塞将与气缸脱离前发生的是等压变化,得: =             得 t=-273     答:(1)当时的大气压强为; (2)图乙状态时温度升高到-273°C时,活塞将与气缸脱离.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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