(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(zhǎng)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。

        

解析試題分析:①設(shè)活塞在B處時(shí)的封閉氣體的壓強(qiáng)為p,活塞受力平衡,則

解得:
由玻意耳定律
解得氣體體積
②由于氣體的溫度不變,則內(nèi)能的變化,由能量守恒定律可得

活塞下降的高度為
通過缸壁傳遞的熱量
考點(diǎn):本題經(jīng)考察了封閉氣體壓強(qiáng)和熱力學(xué)第一定律。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

(6分)下列說法正確的是(  )

A.溫度低的物體內(nèi)能小
B.外界對(duì)物體做功時(shí),物體的內(nèi)能一定增加
C.溫度低的物體分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能小
D.一定質(zhì)量的100 ℃的水吸收熱量后變成100 ℃的水蒸氣,則吸收的熱量大于增加的內(nèi)能
E.物體吸收熱量后,內(nèi)能一定增加

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)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。活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,與容器底部相距h,此時(shí)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(shí),氣體溫度上升到T2。已知大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,不計(jì)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(jì)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(jì)。開始時(shí)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(shí),缸內(nèi)氣體吸收Q=450J的熱量。已知活塞橫截面積,大氣壓強(qiáng)。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(jì)算題

(6分)一定量的氣體內(nèi)能增加了.①若吸收了的熱量,則是氣體對(duì)外界做功,還是外界對(duì)氣體做功?做了多少焦耳的功?②若氣體對(duì)外界做了的功,則是氣體放熱還是從外界吸熱?放出或吸收的熱量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)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(jì),開始時(shí)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(shí)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(qiáng)p0 =1.0×105 Pa。求:

(1)缸內(nèi)氣體對(duì)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,豎直放置、開口向下的試管內(nèi)用水銀封閉一段氣體,若試管自由下落,管內(nèi)氣體

A.壓強(qiáng)增大,體積增大B.壓強(qiáng)增大,體積減小
C.壓強(qiáng)減小,體積增大D.壓強(qiáng)減小,體積減小

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

(6分)如圖所示是理想氣體經(jīng)歷的兩個(gè)狀態(tài)變化的p-T圖象,對(duì)應(yīng)的p-V圖象應(yīng)是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

噴霧器裝了藥液后,上方空氣的體積是1.5L,然后用打氣筒緩慢地向藥液上方打氣,如圖所示.打氣過程中溫度保持不變,每次打進(jìn)1atm的空氣250cm3,要使噴霧器里的壓強(qiáng)達(dá)到四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,則打氣筒應(yīng)打的次數(shù)是(    )

A.15 B.18 C.20 D.25

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