(2012?湖南模擬)如圖所示,一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,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(zhǎng)時(shí)間后,活塞停在B點(diǎn),已知AB=h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g.
(1)求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng);
(2)設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個(gè)過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定).
分析:(1)選活塞為研究對(duì)象,對(duì)其列受力平衡方程即可
(2)由于此過程為等溫過程,氣體內(nèi)能不變,根據(jù)熱力學(xué)第一定律列方程解決即可
解答:解:(1)設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為p,活塞受力平衡:
P0S+mg=PS
解得  p=p0+
mg
S

(2)由于氣體的溫度不變,則內(nèi)能的變化△E=0
由熱力學(xué)第一定律△E=W+Q
可得放熱:Q=(P0S+mg)h
答:(1)封閉氣體的壓強(qiáng)p=p0+
mg
S

(2)整個(gè)過程中通過缸壁傳遞的熱量Q=(P0S+mg)h
點(diǎn)評(píng):封閉氣體壓強(qiáng)可通過宏觀的受力平衡從側(cè)面求解,也可從理想氣體狀態(tài)方程求解,注意靈活變化,此外對(duì)于熱力學(xué)第一定律要熟練掌握,明確各個(gè)字母的含義
練習(xí)冊(cè)系列答案
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×10-10kg、帶電量q=+1×10-6C的微粒以速度v=1×103m/s從y軸上的M點(diǎn)開始沿與y軸正方向成600角的直線勻速運(yùn)動(dòng),經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入處于第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.一段時(shí)間后,小球經(jīng)過y軸上的N點(diǎn)并與y軸正方向成60.角的方向進(jìn)入第二象限.M點(diǎn)的坐標(biāo)N(0,-l0),N點(diǎn)的坐標(biāo)為(O,30),不計(jì)粒子的重力,g取10m/s2.求:
(1)第四象限內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;
(2)第一象限內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小;
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