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高中物理
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综合题
1.
(2023高二下·双鸭山期末)
如图所示,竖直放置气缸由截面积不同的两圆筒连接而成。截面积S
A
=20cm
2
的活塞A和质量为m
B
=1kg、截面积S
B
=10cm
2
的活塞B间用一原长L
0
=0.8m遵循胡克定律的弹性细线连接,其间封闭一定质量的理想气体,它们可在筒内无摩擦地上下滑动且不漏气。初始时,缸内气体温度T
1
=600K、压强p
1
=1.2×10
5
Pa,此时活塞B的静止位置距圆筒连接处h=0.5m,弹性细线长L=1m。大气压强p
0
=1.0×10
5
Pa,重力加速度g取10m/s
2
。
(1) 求活塞A的质量m
A
;
(2) 若缸内气体温度缓慢升高,直到活塞B即将脱离小圆筒,求此时缸内气体温度T
2
;
(3) 若缸内气体温度缓慢降低,直到细线的张力恰好为0,已知缸内气体内能变化量∆U=-162J,求此过程缸内气体与外界交换的热量Q。
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