作业帮 > 物理 > 作业

一道热学物理竞赛题右图表示一个盛有初压为20.4kgf/cm2,初温为115℃的理想气体的容器,容器顶端通过阀门与竖直气

来源：学生作业帮 编辑：搜搜做题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/07/04 16:38:13
一道热学物理竞赛题

右图表示一个盛有初压为20.4kgf/cm2,初温为115℃的理想气体的容器,容器顶端通过阀门与竖直气缸相连,气缸用活塞从上端封闭,开始活塞停止在缸底,要靠7.14kgf/cm2的压力才能将活塞举起.当阀门慢慢打开后,容器内的气体通过阀门流入缸内,直到阀门两侧的压强相等为止,此时容器内气体温度为19℃,若整个过程为绝热过程,绝热指数r=1.4,试求气缸内气体温度.提示：kgf=kg×9.8m/s2

气缸内气体温度63.6℃

活塞两端气体的温度不是一样的吗?怎么感觉这题目是有问题的?
一道热学物理竞赛题右图表示一个盛有初压为20.4kgf/cm2,初温为115℃的理想气体的容器,容器顶端通过阀门与竖直气
题目问题不大,作为中学生的题只能如此,不可能很严格.这个题中“直到阀门两侧的压强相等为止”意味着此时气缸和容器刚好力平衡,而尚未达到热平衡.热不平衡时,各处温度原则上都是不等的,气缸或容器中气体并没有一个统一的温度,题目在此处做了简化,认为汽缸中温度处处相等,容器中也是如此,但二者温度可以不等.可以认为该温度是气缸或容器中的“平均”温度.
题目未给出容器体积或气体物质的量,可以任意假定（两个给定一个就不可以任意假定了）,不影响解题.不妨设容器体积V1为1m^3.初始状态物质的量为n1+n2,p1=2*10^6 Pa,T1=273+115 K.终态容器中物质的量为n1,压强p2=7*10^5 Pa,T1'=273+19 K；汽缸中物质的量为n2,压强p2=7*10^5 Pa,体积为V2,温度为T2.
以全部气体为系统,克服恒外压做功量=内能减少量=气缸中气体内能减少量+容器中气体内能减少量,p2V2=n1 Cv,m (T1-T1') + n2 Cv,m (T1-T2),其中Cv,m易知为2.5R.
然后对初态、终态的容器和气缸分别运用理想气体物态方程,列出三个方程,联立以上四个方程解出T2,经验算T2=63.6℃无误.
如有不明欢迎追问.
再问： 我也算出来了 但是这样的话题目给绝热系数有什么用？
再答： Cv,m=2.5R，需要用这个条件。
一道热学物理竞赛题右图表示一个盛有初压为20.4kgf/cm2,初温为115℃的理想气体的容器,容器顶端通过阀门与竖直气 一道物理热学选择题质量为M的绝热活塞吧一定质量的理想气体密封在竖直放置的绝热气缸内,活塞可在气缸内无摩擦滑动.现通过电热 关于 物理流动性的一个顶端开口的圆筒容器,高为20cm,直径为10cm,在圆筒的底部中心,开一横截面积为1cm2的小圆孔 （2014•淄博二模）如图所示，某容器有一个阀门K与外部连通，当关闭阀门K后，容器内封闭气体的压强为P．温度为27℃． 一个底面积为100cm2,高为10cm的圆柱形容器, 一个底面积为20cm2的玻璃容器，内盛400ml的水，容器内水深为15cm，容器置于100cm2的水平桌面上，若容器自身 一道物理竞赛题一盛水容器水面上漂浮着一只瓷碗,碗中有一块石头这是容器中水的深度为h1把碗中石子取出后放入水中,水深度为h 有一个底面积是200cm2,高10cm的 柱型容器,顶部有一个面积是40cm2的小孔,孔上装有一根竖直管子,从顶端小孔灌 在一个带有活塞的绝热容器中装有一定量的理想气体；通过活塞容器膨胀,则气体压强与温度如何变化? 如图甲所示，圆柱形平底容器置于水平桌面上，其底面积为500cm2．在容器内放入一个底面积为200cm2、高为20cm的圆 将一底面积为300CM2的圆柱形容器放在水平桌面上,注入20CM深的水,现将一底面积为50CM2的铝制圆柱体竖直放入容器 一道物理热学题体积为30 升的园柱形容器内,有一能上下自由滑动的活塞（活塞的质量和厚度可忽略）,容器内盛有1 摩尔,温度