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高中物理
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生活中有一种很有意思的现象:给空暖水瓶灌上开水,塞进瓶塞,过会瓶塞会自动跳起来。现给一只空暖水瓶灌上开水,塞进瓶塞后,暖水瓶中仍封闭有少部分空气。开始时内部封闭空气的温度为320 K,压强为大气压强
p
0
。当封闭气体温度上升至360 K时,瓶塞恰好被整体顶起,放出少许气体后再将瓶塞塞紧,其内部压强立即减为
p
0
,温度仍为360 K。再经过一段时间,内部气体温度下降到320 K。设瓶塞的横截面积为
S
,瓶塞的重力及瓶塞与瓶口的摩擦力保持不变,整个过程中封闭空气可视为理想气体。求:
(1)当温度上升到360 K且尚未放气时,封闭气体的压强;
(2)当温度下降到320 K时,至少要用多大的力才能将瓶塞拔出?
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0.99难度 解答题 更新时间:2020-03-29 11:49:07
答案(点此获取答案解析)
同类题1
如图所示,一个高
L
=18cm、内壁光滑的绝热汽缸,汽缸内部横截面积
S
=30cm
2
,缸口上部有卡环,一绝热轻质活塞封闭一定质量的气体,活塞与汽缸底部距离
L
1
=9cm。开始时缸内气体温度为27℃,现通过汽缸底部电阻丝给气体缓慢加热。已知大气压强
p
=1×10
5
Pa,活塞厚度不计,活塞与汽缸壁封闭良好且无摩擦。
①封闭气体温度从27℃升高到127℃的过程中,气体吸收热量18J,求此过程封闭气体内能的改变量;
②当封闭气体温度达到387℃时,求此时封闭气体的压强。
同类题2
近几年家用煤气管道爆炸的事件频繁发生,某中学实验小组的同学进行了如下的探究:该实验小组的同学取一密闭的容积为10L的钢化容器,该容器的导热性能良好,开始该容器与外界大气相通,已知外界大气压强为1atm,然后将压强恒为5atm的氢气缓慢地充入容器,当容器内混合气的压强达到1.5atm时会自动发生爆炸。假设整个过程中容器的体积不变。求:
(1)有多少升压强为5atm的氢气充入容器时容器将自动爆炸?
(2)假设爆炸时钢化容器内的气体不会向外泄露,经测量可知容器内气体的温度由27℃突然上升到2727℃瞬间的压强应为多大?
同类题3
A气缸截面积为500cm
2
,A、B两个气缸中装有体积均为10
4
cm
3
、压强均为10
5
Pa、温度均为27℃的理想气体,中间用细管连接。细管中有一绝热活塞M,细管容积不计。现给左面的活塞N施加一个推力,使其缓慢向右移动,同时给B中气体加热,使此过程中A气缸中的气体温度保持不变,活塞M保持在原位置不动。不计活塞与器壁间的摩擦,周围大气压强为10
5
Pa,当推力
F
=1×10
3
N时,求
①活塞N向右移动的距离是多少;
②B气缸中的气体升温到多少。
同类题4
如图所示,容积为
V
的密闭导热氮气瓶,开始时存放在冷库内,瓶内气体的压强为0.9
p
0
,温度与冷库内温度相同,现将气瓶移至冷库外,稳定后瓶内压强变为
p
0
,再用充气装置向瓶内缓慢充入氮气共45次。已知每次充入氮气瓶的气体体积为
,温度为
,压强为
p
0
,设冷库外的环境温度保持
不变。求:
(1)冷库内的温度;
(2)充气结束后,瓶内气体压强。
同类题5
如图甲是一定质量的气体由状态
A
经过状态
B
变为状态
C
的
V
﹣
T
图象.已知气体在状态
A
时的压强是1.5×10
5
Pa.
①说出
A
→
B
过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图甲中T
A
的温度值.
②请在图乙坐标系中,作出该气体由状态
A
经过状态
B
变为状态
C
的
p
﹣
T
图象,并在图线相应位置上标出字母
A
、
B
、
C
.如果需要计算才能确定的有关坐标值,请写出计算过程.
相关知识点
热学
理想气体
气体的等容变化
应用查理定律解决实际问题