题目内容
5.如图所示,一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑,长为L,底面直径为D,其右端中心处开有一圆孔,质量为m的理想气体被活塞封闭在容器内,器壁导热良好,活塞可沿容器内壁自由滑动,其质量、厚度均不计,开始时气体温度为300K,活塞与容器底部相距$\frac{2}{3}$L,现对气体缓慢加热,已知外界大气压强为p0,求温度为480K时气体的压强.分析 开始加热时,在活塞移动的过程中,气体做等圧変化,由盖-吕萨克定律求出活塞缓慢移到最右端时的温度;活塞移至最右端后,气体做等容变化,根据查理定律即可求出温度为480K时的压强;
解答 解:开始加热时,在活塞移动的过程中,气体做等圧変化.设活塞缓慢移动到容器最右端时,气体末态温度为${T}_{1}^{\;}$,${V}_{1}^{\;}=\frac{π{D}_{\;}^{2}L}{4}$
初态温度${T}_{0}^{\;}=300K$,${V}_{0}^{\;}=\frac{π{D}_{\;}^{2}L}{6}$
由盖-吕萨克定律知$\frac{{V}_{0}^{\;}}{{T}_{0}^{\;}}=\frac{{V}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}$
解得:${T}_{1}^{\;}=450K$
活塞移至最右端后,气体做等容变化,已知${T}_{1}^{\;}=450K$,${p}_{1}^{\;}={p}_{0}^{\;}$,${T}_{2}^{\;}=480K$
由查理定律知$\frac{{p}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{2}^{\;}}{{T}_{2}^{\;}}$
则${p}_{2}^{\;}=\frac{16}{15}{p}_{0}^{\;}$
答:温度为480K时气体的压强为$\frac{16}{15}{p}_{0}^{\;}$.
点评 本题考查气体实验定律的应用,关键是确定气体发生何种状态变化过程,确定好气体的各个状态参量,选择合适的规律求解即可.
练习册系列答案
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B. | 矩形线圈从图示位置经过$\frac{π}{2ω}$时间内,通过电流表A1的电荷量为0 | |
C. | 当滑动变阻器的滑片向上滑动过程中,电流表A1和A2示数都变小 | |
D. | 当滑动变阻器的滑片向上滑动过程中,电压表V1示数不变,V2和V3的示数都变小 |
20.下列说法正确的是( )
A. | 飞机起飞时的速度约为120m/s,这里的120m/s指的是平均速度 | |
B. | 汽车速度计显示的是汽车瞬时速度的大小 | |
C. | 平均速度总等于初、末时刻瞬时速度的平均值 | |
D. | 若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零 |
10.在物理学的重大发现中,科学家们创造出了许多物理学研究方法,例如,在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,从而求出这段匀变速直线运动的位移,这种物理学研究方法属于( )
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A. | 圆环受到直杆的弹力,方向垂直直杆向上 | |
B. | 圆环受到直杆的弹力大小等于2.5 N | |
C. | 圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N | |
D. | 圆环受到直杆的摩擦力,方向沿直杆向上 |
14.运动员从O→B→C→D的过程中动能最大的位置在( )
A. | B点 | B. | C点 | C. | D点 | D. | BC之间某一点 |