8.如圖所示,U型氣缸豎直放置,活塞a和活塞b將缸內(nèi)的理想氣體分成體積為3:2的A、B兩部分,兩部分氣體溫度均為127℃,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),測(cè)得兩部分氣體的部高度為L(zhǎng),不計(jì)兩活塞厚度及摩擦,當(dāng)系統(tǒng)溫度緩慢地降到27℃時(shí)達(dá)到新的平衡,求活塞a,b移動(dòng)的距離.

分析 氣體發(fā)生等壓變化,根據(jù)題意求出氣體的狀態(tài)參量,然后應(yīng)用蓋呂薩克定律求出氣體的體積,求出活塞移動(dòng)的距離.

解答 解:初始時(shí)氣體的溫度為:T1=(127+273)K=400K,
后來(lái)氣體的溫度為:T2=(27+273)K=300K                     
設(shè)127℃時(shí)AB兩部分氣體的體積分別為VA、VB,27℃時(shí)AB兩部分氣體的體積分別為${V}_{A}^{′}$、${V}_{B}^{′}$,設(shè)b向上移動(dòng)${x}_^{\;}$,a向上移動(dòng)${x}_{a}^{\;}$,因?yàn)閮蓚(gè)容器內(nèi)的氣體都做等壓變化,所以由蓋•呂薩克定律有:
對(duì)于B室氣體:$\frac{{V}_{B}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{V}_{B}^{′}}{{T}_{2}^{\;}}$,
即:$\frac{\frac{2}{5}LS}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{(\frac{2}{5}L-{x}_^{\;})S}{{T}_{2}^{\;}}$
解得:${x}_^{\;}=\frac{L}{10}$
對(duì)于A室氣體:$\frac{{V}_{A}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{V}_{A}^{′}}{{T}_{2}^{\;}}$,
即:$\frac{\frac{3}{5}LS}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{(\frac{3}{5}L+{x}_^{\;}-{x}_{a}^{\;})S}{{T}_{2}^{\;}}$
解得:${x}_{a}^{\;}=\frac{L}{4}$
答:a活塞移動(dòng)的距離$\frac{L}{4}$,b活塞移動(dòng)的距離$\frac{L}{10}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查了其求活塞移動(dòng)的距離,分析清楚氣體的狀態(tài)變化過(guò)程,應(yīng)用蓋呂薩克定律可以解題,本題是連接體問(wèn)題,解題時(shí)要注意兩部分氣體間的參量關(guān)系.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.物塊A和B用繞過(guò)定滑輪的輕繩相連,A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為2m.A穿在光滑豎直固定的長(zhǎng)直桿上,滑輪與桿間的距離為l.將A移到與滑輪等高處?kù)o止釋放,不考慮繩與滑輪間的摩擦,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.A在下降過(guò)程中加速度先變大后變小
B.A剛釋放時(shí)它的加速度大小等于重力加速度g
C.A在下降的過(guò)程中,繩子拉力對(duì)A做負(fù)功
D.當(dāng)A的機(jī)械能最小時(shí),B的重力勢(shì)能最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.如圖所示,一內(nèi)壁粗糙的環(huán)形細(xì)圓管,固定于豎直平面內(nèi),環(huán)形的半徑為R(比細(xì)圓管的直徑大得多),一質(zhì)量為為m的小球在細(xì)圓管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),某一時(shí)刻小球通過(guò)軌道的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁的壓力為10mg(g為重力加速度).一段時(shí)間后小球恰能過(guò)最高點(diǎn),該過(guò)程中小球克服摩擦力所做的功為( 。
A.$\frac{5}{2}$mgRB.2mgRC.$\frac{3}{2}$mgRD.mgR

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述,正確的是( 。
A.放射性元素的半衰期描述的是大量原子核的統(tǒng)計(jì)行為
B.α、β、γ射線比較,α射線的電離作用最弱
C.愛(ài)因斯坦從理論上成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象
D.只有光子具有波粒二象性,其他運(yùn)動(dòng)的微粒不具有波粒二象性
E.平均結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成平均結(jié)合能大的原子核時(shí)一定放出核能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.根據(jù)玻爾理論,氫原子的核外電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道后( 。
A.原子的能量增加,系統(tǒng)的電勢(shì)能減少
B.原子的能量減少,核外電子的動(dòng)能增加
C.原子的能量減少,核外電子的動(dòng)能減少
D.原子向外放出光子,系統(tǒng)的電勢(shì)能減少

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.用不同頻率光照射某一金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),光電子逸出最大初動(dòng)能隨入射光頻率變化的圖象如圖所示,則圖中橫、縱軸截距及斜率的物理意義為( 。
A.斜率為普朗克常數(shù)的倒數(shù)B.縱軸截距為逸出功的倒數(shù)
C.橫軸截距為極限頻率D.橫軸截距為極限波長(zhǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.下列判斷正確的是(  )
A.我們可以利用高科技手段,將流散到周?chē)h(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來(lái)加以利用
B.利用淺層海水和深層海水間的溫度差制造出一種熱機(jī),將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,這在原理上是可行的
C.制冷系統(tǒng)能將冰箱內(nèi)的熱量傳給外界較高溫度的空氣
D.在熱傳遞過(guò)程中,內(nèi)能大的物體其內(nèi)能將減小,內(nèi)能小的物體其內(nèi)能將增加,直到兩物體內(nèi)能相等
E.在任一溫度下,氣體分子的速率分布呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.如圖所示,材料相同的A、B兩物塊置于繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤(pán)上,B的質(zhì)量是A的質(zhì)量的2倍,A與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離等于B與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離的2倍,兩物塊相對(duì)于圓盤(pán)靜止,則兩物塊( 。
A.線速度相同B.角速度相同
C.向心加速度相同D.若轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大,B先滑動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.人造衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),a、v 和R 為人造衛(wèi)星的加速度、線速度和相應(yīng)的軌道半徑,a0、v0和R0為近地衛(wèi)星的加速度、線速度和相應(yīng)的軌道半徑.則下列關(guān)系正確的是(  )
A.lg$\frac{a}{{a}_{0}}$=2lg$\frac{{R}_{0}}{R}$B.lg$\frac{a}{{a}_{0}}$=$\frac{1}{2}$lg$\frac{{R}_{0}}{R}$C.lg$\frac{v}{{v}_{0}}$=$\frac{1}{2}$lg$\frac{{R}_{0}}{R}$D.lg$\frac{v}{{v}_{0}}$=$\frac{1}{2}$lg$\frac{R}{{R}_{0}}$

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