有一個導熱性能良好的圓柱形容器,頂部由一活塞密封,容器內(nèi)盛有一定量的水,通過一根細管(體積可忽略)與外界相通,如圖所示。當溫度為t℃時,細管中水面與容器中水面相平,被封閉空氣柱的高度為H,此時水面距細管頂端出口處高度差為h。已知大氣壓強為P0,水的密度為ρ,重力加速度為g。

(1)若用力壓活塞,使它緩慢向下移動,整個過程中保持溫度不變,要使水從細管頂端流出,活塞移動距離Δh至少多大?
(2)若保持活塞在初位置不動,讓溫度緩慢升高,要使水從細管頂端流出,則溫度至少要升高到多少攝氏度?
(1)(2)(℃)

試題分析:
解:(1)圓柱形容器內(nèi)部橫截面積為S,容器內(nèi)被封閉氣體

初態(tài):;;
末態(tài):;;
氣體作等溫變化,由玻意耳定律,有      
即          
得          
(2)設(shè)溫度至少升高到t’℃,氣體作等容變化,由查理定律,得

得          (℃)
點評:考察理想氣體狀態(tài)方程和熱力學第一定律,分析好狀態(tài)參量列式計算即可.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

(4分)一定質(zhì)量的理想氣體其體積V與溫度T的關(guān)系圖象如圖所示,其中bc與V軸平行,cd與T軸平行,則a→b過程氣體        (填“吸熱”或 “放熱”) ;b→c過程中氣體的壓強        (填“增加”、“減小”或“不變”)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一環(huán)形玻璃管放在水平面內(nèi),管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體,一固定的活塞C和一能自由移動的活塞A將管內(nèi)的氣體分成體積相等的兩部分Ⅰ、Ⅱ,F(xiàn)保持氣體Ⅱ的溫度不變?nèi)詾門­0 =300K,對氣體Ⅰ緩慢加熱至T=500K,求此時氣體Ⅰ、Ⅱ的體積之比。(活塞絕熱且不計體積)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

分使一定質(zhì)量的理想氣體按圖 甲中箭頭所示的順序變化,圖中BC段是以縱軸和橫軸為漸近線的雙曲線一部分.

(1)已知氣體在狀態(tài)A的溫度TA=300 K,求氣體在狀態(tài)B、C和D的溫度各是多少?
(2)將上述狀態(tài)變化過程在圖乙中畫成體積V和溫度T表示的圖線(圖中要標明A、B、C、D四點,并且要畫箭頭表示變化的方向).說明每段圖線各表示什么過程.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

容積為20L的鋼瓶內(nèi),貯有壓強為1.5×107Pa的氧氣。打開鋼瓶的閥門,讓氧氣分裝到容積為5L的氧氣袋中(袋都是真空的),充氣后的氧氣袋中氧氣壓強都是1.0×106Pa,設(shè)充氣過程不漏氣,環(huán)境溫度不變,則這瓶氧氣最多可分裝——袋

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

已知理想氣體的內(nèi)能與溫度成正比。如圖所示的實線汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想 氣體由狀態(tài)1到狀態(tài)2的變化曲線,則在整個過程中汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能                      (   )
A.先增大后減小B.先減小后增大
C.單調(diào)變化D.保持不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在一定溫度下,當一定量氣體的體積增大時,氣體的壓強減小,這是由于(    )
A.單位體積內(nèi)的分子數(shù)變少,單位時間內(nèi)對單位面積器壁碰撞的次數(shù)減少
B.氣體分子的密集程度變小,分子的平均動能也變小
C.每個分子對器壁的平均撞擊力都變小
D.氣體分子的密集程度變小,分子勢能變小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

彎曲管子內(nèi)部注有密度為r的水,中間有部分空氣,各管內(nèi)液面高度差如圖中所標,大氣壓強為p0,重力加速度為g,則圖中A點處的壓強是(    )
A.rghB.p0rgh
C.p0+2rghD.p0+3rgh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

若一定質(zhì)量的理想氣體分別按下圖4所示的三種不同過程變化,其中表示等壓變
化的是______________ (填“A”、“B”或“C”),該過程中氣體的內(nèi)能        (填

“增加”、“減少”或“不變”).

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