在一個(gè)橫截面積為S的密閉容器中,有一個(gè)質(zhì)量為M的活塞把容器隔成Ⅰ、Ⅱ兩室,Ⅰ室中為飽和水蒸氣,Ⅱ室中有質(zhì)量為m的氮?dú),活塞可在容器中無(wú)摩擦地滑動(dòng).原來(lái)容器被水平地放置在桌面上,活塞處于平衡時(shí),活塞兩邊氣體的溫度均為T(mén)0=373 K,壓強(qiáng)同為p0,如圖10-2-4所示.今將整個(gè)容器緩慢地轉(zhuǎn)到圖10-2-5所示位置?.兩室內(nèi)溫度仍是T0,有少量水蒸氣液化成水.已知水的汽化熱為L(zhǎng),水蒸氣和氮?dú)獾哪栙|(zhì)量分別為μ1和μ2.求整個(gè)過(guò)程中,Ⅰ室內(nèi)的系統(tǒng)與外界交換的熱量.(提示:克拉珀龍方程pV=RT)

    

圖10-2-4                                            圖10-2-5

解析:當(dāng)容器處在初始位置時(shí),設(shè)水蒸氣的體積為V1,氮?dú)獾捏w積為V2,壓強(qiáng)為p0,當(dāng)容器處在直立位置時(shí),氮?dú)獾捏w積為V2+ΔV,壓強(qiáng)為p=p0-①,水蒸氣的體積為V1-ΔV,壓強(qiáng)為p+=p0,又p0V2=RT0②,p(V2+ΔV)=RT0③.由①②③式解得ΔV=④.設(shè)轉(zhuǎn)變成水的質(zhì)量為Δm,則因?yàn)橹挥猩倭康乃魵庾兂伤运捏w積可忽略不計(jì),于是Δm=⑤.將④代入⑤式得Δm=⑥.Ⅰ室內(nèi)的系統(tǒng)向外界放出的熱量為Q=ΔmL

=.

答案:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(94高考)如圖所示,一個(gè)橫截面積為S的圓筒形容器豎直放置.金屬圓板A的上表面是水平的,下表面是傾斜的,下表面與水平面的夾角為θ,圓板的質(zhì)量為M.不計(jì)圓板與容器內(nèi)壁之間的摩擦.若大氣壓強(qiáng)為p0,則被圓板封閉在容器中的氣體的壓強(qiáng)p等于( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一個(gè)橫截面積為S的圓筒形容器豎直放置.金屬圓板A的質(zhì)量為M,圓板與圓筒之間用一根勁度系數(shù)為k,原長(zhǎng)為l0的輕質(zhì)彈簧相連,平衡時(shí),圓板A到筒底的距離為l.不計(jì)圓板與容器壁之間的摩擦,若大氣壓強(qiáng)為p0,則被圓板封閉在容器中的氣體壓強(qiáng)為( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:新五星級(jí)題庫(kù)高中物理 題型:038

在一個(gè)橫截面積為S的密閉容器中,有一個(gè)質(zhì)量為m的活塞把容器中的氣體分成兩部分.活塞可在容器中無(wú)摩擦地滑動(dòng),當(dāng)活塞處于平衡時(shí),活塞兩邊氣體的溫度相同,壓強(qiáng)都是p,體積分別為V1,和V2,如圖所示.現(xiàn)用某種方法使活塞稍許偏離平衡位置,然后放開(kāi),活塞將在兩邊氣體的壓力作用下來(lái)回運(yùn)動(dòng).整個(gè)系統(tǒng)可看作是恒溫的.

(1)求活塞的運(yùn)動(dòng)周期,將結(jié)果用p、V1、V2、mS表示.

(2)求氣體溫度t0℃時(shí)的周期T和氣體溫度30℃時(shí)的周期的比值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一個(gè)橫截面積為S的圓筒容器豎直放置,金屬圓板A的上表面是水平的,下表面與水平方向成夾角為θ,圓板的質(zhì)量為M,不計(jì)圓板與容器內(nèi)壁之間的摩擦.若大氣壓強(qiáng)為p0,則被圓板封閉在容器中的氣體的壓強(qiáng)p等于(    )

A.p0+                          B.+

C.p0+                         D.p0+

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案