题目内容

如图,在大气中有一水平放置的固定圆筒,它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成,各部分的横截而积分别为2S、1/2S和S。已知大气压强为p0,温度为T0。两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连,把温度为T0的空气密封在两活塞之间,此时两活塞的位置如图所示现对被密封的气体加热,使其温度缓慢上升到T若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略,此时两活塞之间气体的压强可能为多少?

解:设加热前,被密封气体的压强为P1,轻线的张力为f。
因两活塞都处在静止状态,对活塞A有2P0S -2p1S+f=0 ①
对活塞B有p1S-P0S-f=0 ②
由①②式得p1= P0
 f=0 ④
即被密封气体的压强与大气压强相等,轻线处在拉直的松弛状态,
这时气体的体积V1= 2S1+S1+ S1=4S1
对气体加热时,被密封气体温度缓慢升高,两活塞一起向左缓慢移动,气体体积增大,压强保持p1不变,若持续加热,此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止,
这时气体的体积V1=4S1+S1=5S1
设此时气体的温度为T2,由盖·吕萨克定律V2∝T2,即
由③⑤⑥⑦得
由此可知,当时,气体的压强P2=P0
当T>T2时,活塞已无法移动,被密封气体的体积保持V2不变,
气体经历一等容升压过程当气体的温度为T时,设其压强为p,由查理定律p∝T,即有
即当时,气体的压强为

练习册系列答案
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模块3-3试题

(1)有以下说法:

A.气体的温度越高,分子的平均动能越大

B.即使气体的温度很高,仍有一些分子的运动速度是非常小的

C.对物体做功不可能使物体的温度升高

D.如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计,则气体的内能只与温度有关

E.一由不导热的器壁做成的容器,被不导热的隔板分成甲、乙两室。甲室中装有一定质量的温度为T的气体,乙室为真空,如图所示。提起隔板,让甲室中的气体进入乙室,若甲室中气体的内能只与温度有关,则提起隔板后当气体重新达到平衡时,其温度仍为T

F.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的。

G.对于一定量的气体,当其温度降低时,速度大的分子数目减少,速率小的分子数目增加

H.从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的

其中正确的是___________。(选错一个扣1分,选错两个扣3分,选错三个或三个以上得0分,最低得分为0分)

(2)如图,在大气中有一水平放置的固定圆筒,它由abc三个粗细不同的部分连接而成的,各部分的横截面积分别为。已知大气压强为po,温度为o。两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连,把温度为To的空气密封在两活塞之间,此时两活塞的位置如图所示。现对被密封的气体加热,使其温度缓慢上长升到。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略,此时两活塞之间气体的压强可能为多少?

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A.气体的温度越高,分子的平均动能越大
B.即使气体的温度很高,仍有一些分子的运动速度是非常小的
C.对物体做功不可能使物体的温度升高
D.如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计,则气体的内能只与温度有关
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H.从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的
其中正确的是___________。(选错一个扣1分,选错两个扣3分,选错三个或三个以上得0分,最低得分为0分)

(2)如图,在大气中有一水平放置的固定圆筒,它由abc三个粗细不同的部分连接而成的,各部分的横截面积分别为。已知大气压强为po,温度为o。两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连,把温度为To的空气密封在两活塞之间,此时两活塞的位置如图所示。现对被密封的气体加热,使其温度缓慢上长升到。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略,此时两活塞之间气体的压强可能为多少?

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