絕熱容器經(jīng)一閥門與另一容積比的容積大得很多的絕熱容器相連。開始時閥門關(guān)閉，兩容器中盛有同種理想氣體，溫度均為30℃，中氣體的壓強為中的2倍。現(xiàn)將閥門緩慢打開，直至壓強相等時關(guān)閉。問此時容器中氣體的溫度為多少？假設(shè)在打開到關(guān)閉閥門的過程中處在中的氣體與處在中的氣體之間無熱交換．已知每摩爾該氣體的內(nèi)能為，式中為普適氣體恒量，是熱力學(xué)溫度．


設(shè)氣體的摩爾質(zhì)量為，容器的體積為，閥門打開前，其中氣體的質(zhì)量為。壓強為，溫度為。由

           

得

                                                         （1）

因為容器很大，所以在題中所述的過程中，容器中氣體的壓強和溫度皆可視為不變。根據(jù)題意，打開閥門又關(guān)閉后，中氣體的壓強變?yōu)?sub>，若其溫度為，質(zhì)量為，則有

                                                       （2）

進(jìn)入容器中的氣體的質(zhì)量為

                                       （3）

設(shè)這些氣體處在容器中時所占的體積為，則

                                                      （4）

因為中氣體的壓強和溫度皆可視為不變，為把這些氣體壓入容器，容器中其他氣體對這些氣體做的功為

                                                         （5）

由（3）、（4）、（5）式得

                                                    （6）

容器中氣體內(nèi)能的變化為

                                              （7）

因為與外界沒有熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有

                                                           （8）

由（2）、（6）、（7）和（8）式得

                                             （9）

結(jié)果為          


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一束截面為圓形(半徑R＝1m)的平行紫光垂直射向一半徑也為R的玻璃半球的平面，經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個圓形亮區(qū)。屏幕S至球心的距離為D＝(＋1)m，不考慮光的干涉和衍射，試問：

(1)若玻璃半球?qū)ψ仙獾恼凵渎蕿?i>n＝，請你求出圓形亮區(qū)的半徑。

(2)若將題干中紫光改為白光，在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣是什么顏色？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖是一火警報警的一部分電路示意圖．其中為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報警器．當(dāng)傳感器所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是（    ）

A．I變大，U變大　　                          B．I變小，U變小  　　

C．I變小，U變大　　　                        D．I變大，U變小

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個大容器中裝有互不相溶的兩種液體，它們的密度分別為和（）。現(xiàn)讓一長為、密度為的均勻木棍，豎直地放在上面的液體內(nèi)，其下端離兩液體分界面的距離為，由靜止開始下落。試計算木棍到達(dá)最低處所需的時間。假定由于木棍運動而產(chǎn)生的液體阻力可以忽略不計，且兩液體都足夠深，保證木棍始終都在液體內(nèi)部運動，未露出液面，也未與容器相碰。

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科目：高中物理 來源： 題型：


1．（5分）1978年在湖北省隨縣發(fā)掘了一座戰(zhàn)國早期（距今大約2400多年前）曾國國君的墓葬——曾侯乙墓，出土的眾多墓葬品中被稱為中國古代文明輝煌的象征的是一組青銅鑄造的編鐘樂器（共64件），敲擊每個編鐘時，能發(fā)出音域?qū)拸V、頻率準(zhǔn)確的不同音調(diào)。與鑄造的普通圓鐘不同，圓鐘的橫截面呈圓形，每個編鐘的橫截面均呈杏仁狀。圖預(yù)17-1-1為圓鐘截面的，圖預(yù)17-1-2為編鐘的截面，分別敲擊兩個鐘的、、和、、三個部位，則圓鐘可發(fā)出________個基頻的音調(diào)，編鐘可發(fā)出________個基頻的音調(diào)。

2.（5分）我國在1999年11月20日用新型運載火箭成功地發(fā)射了一艘實驗航天飛行器，它被命名為___________號，它的目的是為____________________作準(zhǔn)備。

        

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1995年，美國費米國家實驗室CDF實驗組和DO實驗組在質(zhì)子反質(zhì)子對撞機TEVATRON的實驗中，觀察到了頂夸克，測得它的靜止質(zhì)量，壽命         ，這是近十幾年來粒子物理研究最重要的實驗進(jìn)展之一．
    1．正、反頂夸克之間的強相互作用勢能可寫為，式中是正、反頂夸克之間的距離，是強相互作用耦合常數(shù)，是與單位制有關(guān)的常數(shù)，在國際單位制中．為估算正、反頂夸克能否構(gòu)成一個處在束縛狀態(tài)的系統(tǒng)，可把束縛狀態(tài)設(shè)想為正反頂夸克在彼此間的吸引力作用下繞它們連線的中點做勻速圓周運動．如能構(gòu)成束縛態(tài)，試用玻爾理論確定系統(tǒng)處于基態(tài)中正、反頂夸克之間的距離．已知處于束縛態(tài)的正、反夸克粒子滿足量子化條件，即
               
式中為一個粒子的動量與其軌道半徑的乘積，為量子數(shù)，為普朗克常量．
    2．試求正、反頂夸克在上述設(shè)想的基態(tài)中做勻速圓周運動的周期．你認(rèn)為正、反頂夸克的這種束縛態(tài)能存在嗎?

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科目：高中物理 來源： 題型：


有人設(shè)計了下述裝置用以測量線圈的自感系數(shù)．在圖復(fù)19-4-1中，E為電壓可調(diào)的直流電源。K為開關(guān)，為待測線圈的自感系數(shù)，為線圈的直流電阻，D為理想二極管，為用電阻絲做成的電阻器的電阻，A為電流表。將圖復(fù)19-4-1中、之間的電阻線裝進(jìn)圖復(fù)19-4-2所示的試管1內(nèi)，圖復(fù)19-4-2中其它裝置見圖下說明．其中注射器筒5和試管1組成的密閉容器內(nèi)裝有某種氣體（可視為理想氣體），通過活塞6的上下移動可調(diào)節(jié)毛細(xì)管8中有色液注的初始位置，調(diào)節(jié)后將閥門10關(guān)閉，使兩邊氣體隔開．毛細(xì)管8的內(nèi)直徑為．

    已知在壓強不變的條件下，試管中的氣體溫度升高1K時，需要吸收的熱量為，大氣壓強為。設(shè)試管、三通管、注射器和毛細(xì)管皆為絕熱的，電阻絲的熱容不計．當(dāng)接通電鍵K后，線圈中將產(chǎn)生磁場，已知線圈中儲存的磁場能量，為通過線圈的電流，其值可通過電流表A測量，現(xiàn)利用此裝置及合理的步驟測量的自感系數(shù)．

    1．簡要寫出此實驗的步驟．

    2．用題中所給出的各已知量（、、、、等）及直接測得的量導(dǎo)出的表達(dá)式，

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，是從同一地點同時開始沿同一直線運動的兩個物體Ⅰ、Ⅱ的速度—時間圖象。在0～t2時間內(nèi)，下列說法中正確的是

A．Ⅰ物體的加速度不斷減小，Ⅱ物體的速度不斷減小

B．在相遇之前，t1時刻兩物體相距最近

C．t2時刻兩物體相遇

D．Ⅰ物體的平均速度小于

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科目：高中物理 來源： 題型：


一輛汽車從車站以初速度為零勻加速直線開出，開出一段時間之后，司機發(fā)現(xiàn)一乘客未上車，便緊急剎車做勻減速運動.從啟動到停止一共經(jīng)歷t=10 s，前進(jìn)了15m，在此過程中，汽車的最大速度為……（   ）

   A．1.5 m/s      B．3 m/s     C．4 m/s      D．無法確定

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同步練習(xí)冊答案