一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活塞相对于底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动.取一小盒沙子缓慢地倒在活塞

一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活塞相对于底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动.取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上.沙子倒完时,活塞下降了[h/4].再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上.外界天气的压强和温度始终保持不变,求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度.
麻辣黑鱼 1年前 已收到3个回答 举报

zzjj999 幼苗

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解题思路:根据玻意耳定律得到三个状态的压强与体积的乘积均相等,联立方程组求解即可.

设大气和活塞对气体的总压强为p0,加一小盒沙子对气体产生的压强为p,由玻马定律得:p0h=(p0+p)(h−
1
4h)①
由①式得p=
1
3p0②
再加一小盒沙子后,气体的压强变为p0+2p.设第二次加沙子后,活塞的高度为h′,由玻马定律得:p0h=(p0+2p)h′③
联立②③式解得
h′=
3
5h
答:此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度为
3
5h.

点评:
本题考点: 理想气体的状态方程.

考点点评: 本题关键是运用力学知识分析气体压强如何变化,然后根据玻马定律列式求解.

1年前

2

小漂亮宝贝儿 幼苗

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设大气压为P1,活塞截面积为S,设沙子重量为G。
PV=nRT(P气压,V体积,n物质的量,R常数,T温度)
密封气缸则n不变,又温度T不变
则 PV=nRT不变,PV为常数
P1+G/S=P2(第一次倒入沙子的气缸内气压)
hSP1=(3/4h)SP2=(3/4h)S(P1+G/S)
P1=3G/S
P3=P1+2G/S=(5/3)P1

1年前

2

wqkaixin 幼苗

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活塞质量为M,一小盒子沙子为m,活塞横街面积为S,大气压强为P0 倒完时活塞距气缸底部的高度为H
P0Sh=(P0+mg/s)s3h/4
P0sh=(P0+2mg/s)Hs
解得 H=3h/5

1年前

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