如圖，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強為1.2p0的理想氣體．p0和T0分別為大氣的壓強和溫度．已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U＝αT，α為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的．求：

①氣缸內(nèi)氣體與大氣達到平衡時的體積V1；
②在活塞下降過程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q.

(2)①V　②p0V＋αT0

解析試題分析：①在氣體由壓強p＝1.2p0下降到p0的過程中，氣體體積不變，溫度由T＝2.4T0變?yōu)門1.由查理定律得①
在氣體溫度由T1變?yōu)門0的過程中，體積由V減小到V1，氣體壓強不變．由蓋·呂薩克定律得②   
V1＝V③
②在活塞下降過程中，活塞對氣體做的功為W＝p0(V－V1)④
在這一過程中，氣體內(nèi)能的減少為ΔU＝α(T1－T0)⑤
由熱力學(xué)第一定律得，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量為Q＝W＋ΔU⑥
由②③④⑤⑥式得Q＝p0V＋αT0⑦
考點：考查了查理定律，蓋·呂薩克定律，熱力學(xué)第一定律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，由電動機帶動的水平傳送帶以速度為v=2.0m/s勻速運行，A端上方靠近傳送帶料斗中裝有煤，打開閥門，煤以Q=50kg/s的流量落到傳送帶上，煤與傳送帶達共同速度后被運至B端，在運送煤的過程中，下列說法正確的是

A．電動機應(yīng)增加的功率為200W 
B．電動機應(yīng)增加的功率為100W  
C．在一分鐘內(nèi)因煤與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱為6.0×103J  
D．在一分鐘內(nèi)因煤與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱為1.2×104J 

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，為測量大氣壓強的實驗裝置.將一定質(zhì)量的氣體密封在燒瓶內(nèi)，燒瓶通過細玻璃管與注射器和裝有水銀的U形管連接，最初豎直放置的U形管兩臂中的水銀柱等高，燒瓶中氣體體積為800ml;現(xiàn)用注射器緩慢向燒瓶中注入200ml的水，穩(wěn)定后兩臂中水銀面的高度差為25cm，不計玻璃管中氣體的體積，環(huán)境溫度不變.求

①大氣壓強(用“cmHg”做壓強單位)
②此過程中外界對燒瓶內(nèi)的氣體             (填“做正功”、“做負功”、“不做功”)，氣體將            (填“吸熱”或“放熱”).

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科目：高中物理 來源： 題型：問答題

(1)從分子動理論的角度看，對一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是________．

A．若保持體積不變而溫度升高，則壓強一定增大
B．若保持壓強不變而體積減小，則溫度一定升高
C．若將該氣體密閉在絕熱容器里，則壓縮氣體時氣體的溫度一定升高
D．可以在體積、溫度、壓強這三個物理量中只改變一個
(2)如圖所示，內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置在水平桌面上，汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，在活塞從A運動到B的過程中，氣體吸收熱量280 J，并對外做功120 J，氣體的內(nèi)能________(填“增加”或“減少”)了________J；若活塞在外力作用下從B返回到A，且返回A時溫度與原來在A處的溫度相同，此過程氣體放出熱量240 J，那么在返回的過程中________(填“氣體對外”或“外界對氣體”)做功________ J.

(3)某氣體的摩爾質(zhì)量為M、密度為ρ，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，求該氣體分子間的平均距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體�；钊馁|(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h，此時封閉氣體的溫度為T1�，F(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，當(dāng)氣體吸收熱量Q時，氣體溫度上升到T2。已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，不計活塞與氣缸的摩擦，求：

①活塞上升的高度；
②加熱過程中氣體的內(nèi)能增加量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）如圖所示，一豎直放置的絕熱氣缸，內(nèi)壁豎直， 頂部水平，并且頂部安裝有體積可以忽略的電熱絲，在氣缸內(nèi)通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體，氣體的溫度為T0，絕熱活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S0。若通過電熱絲緩慢加熱，使得絕熱活塞由與氣缸底部相距h的位置下滑至2h的位置，此過程中電熱絲放出的熱量為Q，已知外界大氣壓強為p0，重力加速度為g，并且可以忽略活塞與氣缸壁之間的摩擦和氣體分子之間的相互作用，求：

（i）在活塞下滑過程中，缸內(nèi)氣體溫度的增加量△T；
（ii）在活塞下滑過程中，缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量△U。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，用輕質(zhì)活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸壁之間的摩擦忽略不計。開始時活塞距氣缸底的高度為，氣體溫度為。給氣缸加熱，活塞緩慢上升到距氣缸底的高度為處時，缸內(nèi)氣體吸收Q=450J的熱量。已知活塞橫截面積，大氣壓強。求：

①加熱后缸內(nèi)氣體的溫度。
②此過程中缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）如圖所示，用輕質(zhì)活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸壁之間的摩擦忽略不計，開始時活塞距氣缸底高度h1 =0.50m。給氣缸加熱，活塞緩慢上升到距離氣缸底h2 ="0.80" m處，同時缸內(nèi)氣體吸收Q ="450" J的熱量。已知活塞橫截面積S =5.0×10-3 m2，大氣壓強p0 =1.0×105 Pa。求：

（1）缸內(nèi)氣體對活塞所做的功W；
（2）此過程中缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能ΔU。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，粗細均勻的玻璃細管上端封閉，下端開口，豎直插在足夠大而且足夠深的水銀槽中，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的空氣，玻璃細管足夠長，半徑遠小于水銀槽半徑。管內(nèi)氣柱長4cm，管內(nèi)外水銀面高度差為10 cm. 現(xiàn)將玻璃管沿豎直方向緩慢向下移動多長距離，才能使管內(nèi)外水銀面恰好相平？（大氣壓強相當(dāng)于75cmHg）

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