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《熱學(xué)氣缸類問題計(jì)算題練習(xí)(含答案).doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、熱學(xué)計(jì)算題練習(xí)——?dú)飧最悊栴}1.如圖所示，導(dǎo)熱的圓柱形汽缸固定在水平桌面上，橫截面積為S、質(zhì)量為的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體可視為理想氣體，活塞與汽缸間無摩擦且不漏氣總質(zhì)量為的砝碼盤含砝碼通過左側(cè)豎直的細(xì)繩與活塞相連當(dāng)環(huán)境溫度為T時(shí)，活塞離缸底的高度為現(xiàn)環(huán)境溫度度發(fā)生變化，當(dāng)活塞再次平衡時(shí)活塞離缸底的高度為，求：現(xiàn)環(huán)境溫度變?yōu)槎嗌?？保持中的環(huán)境溫度不變，在砝碼盤中添加質(zhì)量為的砝碼時(shí)，活塞返回到高度為h處，求大氣壓強(qiáng)．2.如圖所示，透熱的氣缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體，缸體質(zhì)量，活塞質(zhì)量，活塞面積活塞與氣缸壁無摩擦且不漏氣此時(shí)，缸內(nèi)氣體的溫度為，
2、活塞正位于氣缸正中，整個(gè)裝置都靜止已知大氣壓恒為，重力加速度為求：缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；缸內(nèi)氣體的溫度升高到多少時(shí)，活塞恰好會(huì)靜止在氣缸缸口AB處？1.如圖所示，質(zhì)量為，長為，底面積為的薄壁氣缸放在水平面上，氣缸與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為氣缸內(nèi)有一個(gè)質(zhì)量為的活塞，活塞與墻壁之間連接一個(gè)勁度系數(shù)為的輕彈簧當(dāng)氣缸內(nèi)氣體可視為理想氣體的溫度為，壓強(qiáng)為時(shí)，活塞恰好位于氣缸的中央位置，且輕彈簧處于原長狀態(tài)已知大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為，氣缸與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，汽缸內(nèi)壁光滑，氣缸和活塞氣密性良好且絕熱，不計(jì)活塞的厚度，現(xiàn)用電熱絲對(duì)氣缸內(nèi)氣體緩
3、慢加熱．氣缸內(nèi)溫度多大時(shí)，氣缸開始滑動(dòng)？氣缸呢溫度多大時(shí)，活塞滑到氣缸最右端？1.如圖所示，一水平旋轉(zhuǎn)的薄壁汽缸，由橫截面積不同的兩個(gè)圓筒連接而成，質(zhì)量均為的活塞A、B用一長度為、質(zhì)量不計(jì)的輕細(xì)桿連接成整體，它們可以在筒內(nèi)無摩擦地左右滑動(dòng)且不漏氣活塞A、B的面積分別為和，汽缸內(nèi)A和B之間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，A的左邊及B的右邊都是大氣，大氣壓強(qiáng)始終保持為當(dāng)汽缸內(nèi)氣體的溫度為時(shí)，活塞處于圖示位置平衡問：此時(shí)汽缸內(nèi)理想氣體的壓強(qiáng)多大？當(dāng)汽缸內(nèi)氣體的溫度從T緩慢降至T時(shí)，活塞A、B向哪邊移動(dòng)？移動(dòng)的位移多大？1.如圖所示，導(dǎo)熱氣缸A與導(dǎo)熱氣缸
4、B均固定于地面，由剛性桿連接的導(dǎo)熱活塞與兩氣缸間均無摩擦，兩活塞面積、的比值為5：1，兩氣缸都不漏氣；初態(tài)兩氣缸中氣體的長度皆為L，溫度皆為，A中氣體壓強(qiáng)，是氣缸外的大氣壓強(qiáng)；（1）求B中氣體的壓強(qiáng)；（2）若使環(huán)境溫度緩慢升高，并且大氣壓保持不變，求在活塞移動(dòng)位移為時(shí)環(huán)境溫度為多少？1.如圖所示，兩端開口的汽缸水平固定，A、B是兩個(gè)厚度不計(jì)的活塞，可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)，面積分別為，它們之間用一根細(xì)桿連接，B通過水平細(xì)繩繞過光滑的定滑輪與質(zhì)量的重物C連接，靜止時(shí)汽缸中的氣體溫度，汽缸兩部分的氣柱長均為L，已知大氣壓強(qiáng)，取，缸內(nèi)氣體可看成理想氣
5、體．活塞靜止時(shí)，求汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)．若降低汽缸內(nèi)氣體的溫度，當(dāng)活塞A緩慢向右移動(dòng)L時(shí)，求汽缸內(nèi)氣體的溫度．2.兩個(gè)相同的薄壁型氣缸A和B，活塞的質(zhì)量都為m，橫截面積都為S，氣缸的質(zhì)量都為M，，氣缸B的筒口處有卡環(huán)可以防止活塞離開氣缸。將氣缸B的活塞跟氣缸A的氣缸筒底用細(xì)線相連后，跨過定滑輪，氣缸B放在傾角為的光滑斜面上，氣缸A倒扣在水平地面上，氣缸A和B內(nèi)裝有相同質(zhì)量的同種氣體，體積都為V，溫度都為如圖所示，此時(shí)氣缸A的氣缸筒恰好對(duì)地面沒有壓力，設(shè)氣缸內(nèi)氣體的質(zhì)量遠(yuǎn)小于活塞的質(zhì)量，大氣對(duì)活塞的壓力等于活塞重的倍。若使氣缸A的活塞對(duì)地面的壓力
6、為0，氣缸A內(nèi)氣體的溫度是多少？若使氣缸B中氣體體積變?yōu)?，氣缸B內(nèi)的氣體的溫度是多少？1.氣缸中用圓柱形活塞封閉著一部分理想氣體，活塞滑動(dòng)時(shí)與缸壁間沒有摩擦。將氣缸如圖甲所示放置在水平面時(shí)，活塞到缸底的間距是；將氣缸緩慢倒立放在水平面上，活塞與缸底的間距變?yōu)榱薼，如圖乙所示，現(xiàn)在將氣缸靜止放在傾角為的斜面上，如圖丙所示。氣缸內(nèi)的溫度始終保持不變，氣體沒有泄露，求放在斜面上時(shí)活塞與缸底的間距答案1、解：以氣缸內(nèi)氣體為研究對(duì)象，壓強(qiáng)不變，由蓋呂薩克定律得：，解得：保持溫度為T2不變，加上砝碼前，對(duì)活塞分析有：加上此砝碼后有：由波義耳定律得：聯(lián)立
7、上述方程，解得：．答：現(xiàn)環(huán)境溫度變?yōu)椋??????保持中的環(huán)境溫度不變，在砝碼盤中添加質(zhì)量為的砝碼時(shí)，活塞返回到高度為h處的大氣壓強(qiáng)為：；2、解：以氣缸為對(duì)象不包括活塞列氣缸受力平衡方程：解得：?當(dāng)活塞恰好靜止在氣缸缸口AB處時(shí)，缸內(nèi)氣體溫度為，壓強(qiáng)為此時(shí)仍有，由題意知缸內(nèi)氣體為等壓變化，對(duì)這一過程研究缸內(nèi)氣體，由狀態(tài)方程得：所以故答：缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；缸內(nèi)氣體的溫度升高到多少時(shí)，活塞恰好會(huì)靜止在氣缸缸口處。3、解：當(dāng)汽缸恰好開始滑動(dòng)時(shí)，對(duì)汽缸有設(shè)在此過程中活塞向右移動(dòng)了，對(duì)活塞有得，由理想氣體狀態(tài)方程有得代入數(shù)據(jù)得：緩慢加熱，氣缸處于平衡狀
8、態(tài)，汽缸滑動(dòng)過程有則氣體壓強(qiáng)為，保持不變，氣體做等壓變化，活塞向右移動(dòng)距離后不再移動(dòng)得代入數(shù)據(jù)得4、解：設(shè)被封住的理想氣體壓強(qiáng)為p，輕細(xì)桿對(duì)A和對(duì)B的彈力為F，對(duì)活塞A有：對(duì)活塞
