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【题目】如图所示,上端开口的光滑圆形气缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm处设有卡环ab,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上,缸内气体的压强等于大气压强为p0=1.0×105Pa,温度为300K。现缓慢加热气缸内气体,当温度缓慢升高为330K,活塞恰好离开ab,当温度缓慢升高到363K时,求:(g取10m/s2

(1)活塞的质量;

(2)整个过程中气体对外界做的功。

【答案】(1)m=4kg (2)W=26.4J

【解析】试题分析】先写出已知条件,根据等容变化的公式和对活塞受力平衡可以求活塞的质量;活塞克服重力和外面的大气压做功,利用功的计算公式即可求解.

(1)气体的状态参量为:T1=300Kp1=1.0×105Pa,T2=330K

物体做等容变化,则有:

代入数据得:m=4kg

(2)活塞恰好离开ab时:T2=300KV2=0.6S

T3=363KV3=h3S

因为

得:h3=66cm

W=p2S(h3-h2)=1.1×105×40×104×(0.66-0.6)J=26.4J

练习册系列答案
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B. 小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行时间t

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D. 小球a、b的半径r

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