(2013?郑州三模)如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸开口向上竖直放置.横截面积 为S=2×10-3 m2 (10分)如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置,...
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如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10-3m2、质量为m=2kg,厚度不计的活~
P0Sh0=(P0+
)Sh1
可得:h1=
=
cm=20cm
②缓慢加热过程,气缸内气体作等压变化,由盖?吕萨克定律得:
=
得:h2=
h1=
×20cm=34cm<36cm
活塞上升过程中不曾遇到卡环,气体对外做功为
W=(P0+
)S(h2-h1)
代入得:W=(1×105+
)×2×10-3×(0.34-0.2)J=33.6J
答:
①活塞与气缸底部之间的最短距离是20cm;
②缓慢加热的过程中封闭气体对外做的功是33.6J.
(1)气缸水平放置时,封闭气体的压强:p1=p0=1×105(pa),温度:T1=300K,体积:V1=33cm×S当气缸竖直放置时,封闭气体的压强:P2=P0+mgs=1.1×105pa,温度:T2=300K,体积V2=HS根据理想气体状态方程有:P1V1T1=P2V2T2代入数据可得H=30cm(2)假设活塞能到达卡环,由题意有:T3=600K V3=44cm×S 据理想气体状态方程有:P1V1T1=P3V3T3 根代入数据可得:p3=1.5×105pa,故假设成立,活塞能达到卡环,气体压强为p3=1.5×105pa.答:(1)活塞与气缸底部之间的距离为30cm;(2)加热到600K时封闭气体的压强1.5×105pa.
① ② 试题分析:①设气缸的横截面积为 由题意可知,活塞缓慢上升,说明活塞平衡,此过程为等压膨胀由盖-吕萨克定律有 (3分) (2分)②由题意可知,封闭气体后体积保持不变由查理定律有 (3分) (2分)
①物块放在活塞上,气缸内气体作等温变化,由波意耳定律得:P0Sh0=(P0+
mg |
S |
可得:h1=
P0Sh0 |
P0S+mg |
1×105×2×10?3×24 |
1×105×2×10?3+40 |
②缓慢加热过程,气缸内气体作等压变化,由盖?吕萨克定律得:
Sh1 |
T1 |
Sh2 |
T2 |
得:h2=
T2 |
T1 |
510 |
300 |
活塞上升过程中不曾遇到卡环,气体对外做功为
W=(P0+
mg |
S |
代入得:W=(1×105+
40 |
2×10?3 |
答:
①活塞与气缸底部之间的最短距离是20cm;
②缓慢加热的过程中封闭气体对外做的功是33.6J.