热学经典题目归纳
一、解答题
1.(2019·山东高三开学考试)
如图所示,内高
H=1.5
、内壁光滑的导热气缸固定在水平面上,横截面积
S=0.01m
2、质量可忽略的活塞封闭了
一定质量的理想气体。外界温度为
300K
时,缸内气体压强
p1=1.0×10
5Pa,气柱长
L=0.6m
。大气压强恒为
p=1.0×10
5Pa。现用力缓慢向上拉动活塞。
(1)当F=500N
时,气柱的长度。
(2)保持拉力
F=500N
不变,当外界温度为多少时,可以恰好把活塞拉出?
【答案】
(1)1.2m
;(2)375K
【解析】
【详解】
(1)对活塞进行受力分析
P1S+F=PS.其中P1为F=500N
时气缸内气体压强
P1=0.5×10
4Pa.由题意可知,气体的状态参量为
初态: P=1.0×10
5Pa,Va=LS,T=300K
;末态:P1=0.5×10
5Pa,Va=L1S,T=300K
;由玻意耳定律得
P1V1=PV即P1L1S=PLS代入数据解得
L1=1.2m
<1.5m
其柱长1.2m
(2)汽缸中气体温度升高时活塞将向外移动,气体作等压变化
由盖吕萨克定律得
< ...


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