如圖所示,將一個(gè)絕熱的汽缸豎直放置在水平桌面上,在汽缸內(nèi)用一個(gè)活塞封閉了一定質(zhì)量的氣體。在活塞上面放置一個(gè)物體,活塞和物體的總質(zhì)量為10kg,活塞的橫截面積為:cm2。已知外界的大氣壓強(qiáng)為Pa,不計(jì)活塞和汽缸之間的摩擦力。在汽缸內(nèi)部有一個(gè)電阻絲,電阻絲的電阻值,電源的電壓為12V。接通電源10s后活塞緩慢升高cm,求這一過(guò)程中氣體的內(nèi)能變化量。若缸內(nèi)氣體的初始溫度為27℃,體積為m3,試求接通電源10s后缸內(nèi)氣體的溫度是多少?
內(nèi)能增加250J(5分);127℃(5分)
設(shè)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p,選活塞為研究對(duì)象,活塞緩慢移動(dòng)受力平衡,根據(jù)力的平衡知識(shí)得:,Pa。(1分)
活塞在上升h=10cm的過(guò)程中氣體對(duì)外界做功,J。(1分)
電阻絲在通電10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為J,(1分)
因?yàn)槠资墙^熱的,所以電阻絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收。根據(jù)熱力學(xué)第一定律得:J,即氣體的內(nèi)能增加了250J。(2分)
內(nèi)氣體的壓強(qiáng)保持不變,由,(3分)
K,即缸內(nèi)氣體的溫度是127℃。(2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)D,其有關(guān)數(shù)據(jù)如圖甲所示,若狀態(tài)D的壓強(qiáng)是2×104 Pa.
(1)求狀態(tài)A的壓強(qiáng).
(2)請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫出該狀態(tài)變化過(guò)程的p-T圖象,并分別標(biāo)出A、B、C、D各個(gè)狀態(tài),不要求寫出計(jì)算過(guò)程.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖所示,在從A到B的過(guò)程中,氣體溫度的變化情況是_____________________;若tA=27℃,則該過(guò)程中最高溫度為   ℃. 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,某同學(xué)將空的薄金屬筒開口向下壓入水中。設(shè)水溫均勻且恒定,筒內(nèi)空氣無(wú)泄漏,不計(jì)氣體分子間相互作用力,則被淹沒(méi)的金屬筒在緩慢下降過(guò)程中,筒內(nèi)空氣
A.體積減小,從外界吸熱B.體積增大,內(nèi)能增大
C.體積減小,向外界放熱D.體積減小,內(nèi)能減小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

U形均勻玻璃管,左端開口處有一重力可不計(jì)的活塞,右端封閉,在大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg、氣溫t0=87℃時(shí),管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)度(單位cm)如圖所示,活塞的截面積為5.0×10-5m2,lcmHg=1.33×103Pa.試求:
 
(1)若使氣體溫度下降到t1=-3℃,活塞將移動(dòng)的距離.
(2)保持氣體溫度t1=-3℃不變,用細(xì)桿向下推活塞,至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等,此時(shí)細(xì)桿對(duì)活塞的推力大小.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,A、B、C、D分別為p-V圖中矩形的頂點(diǎn),其中AB、CD為等容線,BD、AC為等壓線。在A、B和C三點(diǎn)氣體溫度分別為TA、TBTC,求:
(1)D點(diǎn)的溫度TD。
(2)矩形對(duì)角線交點(diǎn)H處的溫度TH。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

圓筒形氣缸躺放在水平地面上,氣缸質(zhì)量M=8kg。它與地面間摩擦系數(shù)μ=0.1。最大靜摩擦力=10N。氣缸內(nèi)壁光滑,橫截面積S=2.5。缸內(nèi)有一個(gè)活塞封住一段空氣柱;钊|(zhì)量m=2kg。開始時(shí)氣柱長(zhǎng)=10cm。設(shè)g取10m/,大氣壓p0Pa,氣缸內(nèi)氣體溫度保持不變,求

(1)用水平力F1=5N拉動(dòng)活塞時(shí),氣柱壓強(qiáng)穩(wěn)定后,氣柱長(zhǎng)L1是多少?
(2)用水平力F2=15N拉動(dòng)活塞時(shí),氣柱壓強(qiáng)穩(wěn)定后,氣柱長(zhǎng)L2是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(1)下列說(shuō)法中正確的是        (   )
A.當(dāng)兩個(gè)分子間的距離為r0(平衡位置)時(shí),分子力為零,分子勢(shì)能最小
B.同時(shí)撞擊固體微粒的液體分子數(shù)越多,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈
C.第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律,但違反了熱力學(xué)第二定律
D.一定質(zhì)量的理想氣體,如果保持溫度不變,壓強(qiáng)變大時(shí),內(nèi)能將減小
(2)如圖所示,一根粗細(xì)均勻、內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直放置,玻璃管上端有一抽氣孔,管內(nèi)下部被活塞封住一定質(zhì)量的理想氣體,氣體溫度為T1。現(xiàn)將活塞上方的氣體緩慢抽出,當(dāng)活塞上方的壓強(qiáng)達(dá)到p0時(shí),活塞下方氣體的體積為V1,此時(shí)活塞上方玻璃管的容積為2.6 V1,活塞因重力而產(chǎn)生的壓強(qiáng)為0.5p0。繼續(xù)將活塞上方抽成真空后密封,整個(gè)抽氣過(guò)程中管內(nèi)氣體溫度始終保持不變,然后將密封的氣體緩慢加熱。求:
(1)活塞剛碰到玻璃管頂部時(shí)氣體的溫度T2;
(2)當(dāng)氣體溫度達(dá)到1.8T1時(shí)的壓強(qiáng)p。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B,其中AB過(guò)程為等壓變化。已知VA=0.3m3,TA= 300K、TB=400K。求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積。

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