如圖11-5-3所示，在質(zhì)量為M的細(xì)玻璃管中盛有少量乙醚液體，用質(zhì)量為m的軟木塞將管口封閉，加熱玻璃管使軟木塞在乙醚蒸氣的壓力下水平飛出.玻璃管懸于長為l的輕桿上，細(xì)桿可繞上端O軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng).欲使玻璃管在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在忽略熱量損失的條件下，乙醚最少要消耗多少內(nèi)能？

圖11-5-3
設(shè)軟木塞水平飛出時(shí)M和m的速率分別為v1和v2，由動(dòng)量守恒定律有：
mv2+Mv1="0                                   " ①
細(xì)玻璃管恰能越過最高點(diǎn)的條件是速度為零，由機(jī)械能守恒定律有：
Mv12=Mg·2l                               ②
由能量守恒定律知，管塞分離時(shí)二者動(dòng)能之和等于乙醚消耗的內(nèi)能E內(nèi)，即
E內(nèi)=Mv12+mv22                                                      ③
聯(lián)立①②③式可得E內(nèi)=2Mgl().
加熱玻璃管的過程中乙醚內(nèi)能增加，由液態(tài)變成氣態(tài)，管內(nèi)壓強(qiáng)增大將軟木塞頂開，乙醚內(nèi)能減少，玻璃管和軟木塞機(jī)械能增加，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律即可求出乙醚內(nèi)能的改變量.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為V0，氣體最初的壓強(qiáng)為p0/2，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的。開始活塞被固定，打開固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過足夠長時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g。若一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定，求：

①活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的體積V；
②整個(gè)過程中通過缸壁傳遞的熱量Q。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)過如圖所示的由A經(jīng)B到C的狀態(tài)變化.設(shè)狀態(tài)A的溫度為400K.求：
①狀態(tài)C的溫度Tc為多少K？
②如果由A經(jīng)B到C的狀態(tài)變化的整個(gè)過程中，氣體對外做了400J的功，氣體的內(nèi)能增加了20J，則這個(gè)過程氣體是吸收熱量還是放出熱量？其數(shù)值為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（8分）[物理—物理3—3]
如圖所示，用橫截面積為S的活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m。在活塞上施加恒力F推動(dòng)活塞，使氣體體積減小。
（1）設(shè)上述過程中氣體溫度保持不變，則氣缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)       （選填“增大”、“減小”或“不變”），按照分子動(dòng)理論從微觀上解釋，這是因?yàn)?u>           。
（2）設(shè)上述過程中活塞下降的最大高度為△h，氣體放出找熱量為Q0，外界大氣壓強(qiáng)為p0，試求此過程中被封閉氣體內(nèi)能的變化△U。
 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

某體育館內(nèi)有一恒溫游泳池，水溫等于室溫，現(xiàn)有一個(gè)氣泡從水池底部緩緩上升.那么在上升過程中，泡內(nèi)氣體（可視為理想氣體）（   ）
A．分子間的平均距離增大B．分子平均動(dòng)能減小
C．不斷吸熱D．壓強(qiáng)不斷減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

下列對能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認(rèn)識(shí)，正確的是（   ）
A．某種形式的能量減少，一定存在其他形式能量的增加
B．某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加
C．不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)是不可制成的
D．石子從空中落下，最后停止在地面上，說明機(jī)械能消失了

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一定質(zhì)量的氣體,在從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)的過程中,吸收熱量280 J,并對外做功120 J,試問:
(1)這些氣體的內(nèi)能發(fā)生了怎樣的變化?
(2)如果這些氣體又返回原來的狀態(tài),并放出了240 J熱量,那么在返回的過程中是氣體對外界做功,還是外界對氣體做功?做功多少?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

(選修模塊3-3)(15分)


（1）下列說法中正確的是          
A．?dāng)U散運(yùn)動(dòng)向著更為無序的方向進(jìn)行，是可逆過程
B．物體的內(nèi)能取決于溫度、體積和物質(zhì)的量
C．分子間作用力隨分子間距離的增大而減小
D．液晶對不同顏色光的吸收強(qiáng)度隨電場強(qiáng)度的變化而變化
（2）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)(p1、V1)開始做等溫膨脹，狀
態(tài)變化如圖中實(shí)線所示．若該部分氣體從狀態(tài)(p1、V1)開始
做絕熱膨脹至體積V2，則對應(yīng)的狀態(tài)變化圖線可能是圖中虛
線（選填圖中虛線代號(hào)）．（　　　）                                             
（3）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體用不導(dǎo)熱的活塞封閉在內(nèi)壁
光滑的絕熱氣缸內(nèi)，氣缸豎直放置，缸內(nèi)安裝一電熱絲，活塞
質(zhì)量m，橫截面積S，外界大氣壓強(qiáng)p0，重力加速度g．開始
時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將電熱絲通電給氣體緩慢加熱，測得電
熱絲兩端電壓為U，通過的電流為I．經(jīng)過時(shí)間t，活塞緩慢向
上移動(dòng)距離L0．
求：①氣體對外所做的功；
②氣體內(nèi)能的增量．        

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

氣缸中的氣體膨脹時(shí)推動(dòng)活塞向外運(yùn)動(dòng)，若氣體對活塞做的功是6.2×J，氣體的內(nèi)能減少了6.8×J，則在此過程中氣體________熱，吸收或放出的熱量是________J．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案