热力学随堂试卷
作者 : MSR--yang
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一、 解答题 (共 6 小题)
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用传统的打气筒给自行车打气时，不好判断是否已经打足了气．某研究性学习小组的同学们经过思考，解决了这一问题．他们在传统打气筒基础上进行了如下的改装(示意图如图所示):圆柱形打气筒高H，内部横截面积为S，底部有一单向阀门K，厚度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入，活塞下压时可将打气筒内气体推入容器B中，B的容积VB＝3HS，向B中打气前A、B中气体初始压强均为p0，该组同学设想在打气筒内壁焊接一卡环C(体积不计)，C距气筒顶部高度为h＝H，这样就可以自动控制容器B中的最终压强．求：
①假设气体温度不变，则第一次将活塞从打气筒口压到C处时，容器B内的压强是多少？
②要使容器B内压强不超过5p0，h与H之比应为多少？
如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M＝200kg，活塞质量m＝10kg，活塞面积S＝100cm2。活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27°C，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p0＝1.0×105Pa，重力加速度为g＝10m/s2。求：
(a)缸内气体的压强p1；
(b)缸内气体的温度升高到多少°C时，活塞恰好会静止在气缸缸口 AB处？
如图(a)所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为S＝2×10-3m2、质量为m＝4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强P0＝1.0×105Pa。现将气缸竖直放置，如图(b)所示，取g＝10m/s2。求：
(1)活塞与气缸底部之间的距离；
(2)加热到675K时封闭气体的压强。
如图所示，竖直放置的气缸幵口向下，重为G1的活塞a和重为G2的活塞b，将长为L的气室分成体积比为1：2的A，B两部分，温度是127°C，系统处于平衡状态．当温度缓慢地降到27°C时系统达到新的平衡，求活塞a、b移动的距离．不计活塞a的厚度及活塞与气缸间的摩擦．
cmHg、气温
℃时，试求：
℃，活塞将移动的距离． 
cm2。已知外界的大气压强为
Pa，不计活塞和汽缸之间的摩擦力。在汽缸内部有一个电阻丝，电阻丝的电阻值
，电源的电压为12V。接通电源10s后活塞缓慢升高
cm，求这一过程中气体的内能变化量。若缸内气体的初始温度为27℃，体积为
m3，试求接通电源10s后缸内气体的温度是多少？