【題目】如圖所示,一豎直放置的圓柱形絕熱氣缸,通過質(zhì)量為m,橫截面積為S的絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體.初始時,氣體的溫度為T0,活塞與容器底部相距h.現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體,當(dāng)氣體吸收熱量Q時活塞下降了h,已知大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,不計活塞與氣缸的摩擦(題中各物理量單位均為國際單位制單位).求:

(1)此時缸內(nèi)氣體的溫度;

(2)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng);

(3)加熱過程中缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量.

【答案】(1)此時缸內(nèi)氣體的溫度為2T0;

(2)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P0;

(3)加熱過程中缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量Q﹣P0hs+mgh

【解析】

試題分析:(1)緩慢加熱氣體時氣體做等壓變化,確定加熱前后的狀態(tài)參量,根據(jù)蓋呂薩克定律列方程求解;

(2)以活塞為研究對象,根據(jù)平衡條件列方程求解缸內(nèi)氣體壓強(qiáng);

(3)根據(jù)熱力學(xué)第一定律求解缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量.

解:(1)首先緩慢加熱氣體時氣體做等壓變化,

初狀態(tài):V1=hs T1=T0;

末狀態(tài):V2=2hs T2=?

根據(jù)蓋呂薩克定律:=

解得:T2=2T0

(2)以活塞為研究對象受力分析,根據(jù)平衡條件:

PS+mg=P0S

得:P=P0

(3)氣體對外做功W=P△V=(P0)×hs

根據(jù)熱力學(xué)第一定律:△U=Q﹣W=Q﹣P0hs+mgh.

答:(1)此時缸內(nèi)氣體的溫度為2T0;

(2)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P0

(3)加熱過程中缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量Q﹣P0hs+mgh.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物體A用輕質(zhì)細(xì)繩與圓環(huán)B連接,圓環(huán)套在固定豎直桿MN上,F(xiàn)用一水平力F作用在繩上的O點(diǎn),將O點(diǎn)緩慢向左移動,使細(xì)繩與豎直方向的夾角增大,在此過程中圓環(huán)B始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是 ( )

A. 水平力F逐漸增大

B. 繩對圓環(huán)B的彈力不變

C. 桿對圓環(huán)B的摩擦力變大

D. 桿對圓環(huán)B的彈力不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,把一個物體用兩根等長的細(xì)繩OaOb懸掛在半圓環(huán)上,O點(diǎn)為半圓環(huán)的圓心a端固定不動,當(dāng)b端由最高點(diǎn)c向最低點(diǎn)d緩慢移動的過程中,OaOb兩繩對物體的拉力的大小變化是  

A. 始終增大 B. 逐漸減小

C. 先增大后減小 D. 先減小后增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示是探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置:

2是實(shí)驗(yàn)時平衡阻力的情形,其中正確的是______選填字母

關(guān)于本實(shí)驗(yàn),下列做法正確的是______。

A.在用打點(diǎn)計時器打紙帶時,應(yīng)該先放開小車,再接通打點(diǎn)計時器的電源

B.在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,應(yīng)該改變拉力F的大小

C.在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,為了直觀判斷兩者間的關(guān)系,應(yīng)作出圖象

D.在探究加速度與力的關(guān)系時,作圖象應(yīng)該用折線將所描的點(diǎn)依次連接

某次實(shí)驗(yàn)中計時器在紙帶上依次打出一系列的點(diǎn),如圖3所示。每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),且計時器打點(diǎn)周期為,則小車運(yùn)動的加速度______計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

在本實(shí)驗(yàn)中,兩個相同的小車放在光滑水平板上,前端各系一條細(xì)繩,繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤,盤中可放重物。小車的停和動通過用黑板擦按住小車后的細(xì)線和抬起來控制,如圖4所示。實(shí)驗(yàn)要求小盤和重物所受的重力近似等于使小車做勻加速直線運(yùn)動的力。調(diào)整好實(shí)驗(yàn)裝置后,在某次實(shí)驗(yàn)中測得兩小車的位移分別是,則兩車的加速度之比為______。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平地面AB長為2m,BC部分為減速緩沖區(qū),地面由特殊材料鋪設(shè)而成,在地面A端放上質(zhì)量的箱子可視為質(zhì)點(diǎn),并給箱子持續(xù)施加與水平方向成的斜向下推力后,箱子由靜止開始運(yùn)動。已知箱子與AB地面間的動摩擦因數(shù)

求箱子由A運(yùn)動到B過程的加速度大;

求箱子由A運(yùn)動到B所用的時間;

若箱子與BC間的動摩擦因數(shù)式中L為箱子在BC面上所處的位置離B端的距離,則箱子沿水平面運(yùn)動到距離B點(diǎn)多遠(yuǎn)時速度最大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物塊A、B間拴接一個壓縮后被鎖定的彈簧,整個系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上,其中A物塊最初與左側(cè)固定的擋板相接觸,B物塊質(zhì)量為2kg,F(xiàn)剪斷A、B間的細(xì)繩,解除對彈簧的鎖定,在A離開擋板后,B物塊的υt圖如圖所示,則可知( )

A. A離開擋板前,A、B系統(tǒng)動量不守恒,之后守恒

B. A離開擋板前,A、B與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,之后不守恒

C. 彈簧鎖定時其彈性勢能為9J

D. A的質(zhì)量為1kg,在A離開擋板后彈簧的最大彈性勢能為3J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點(diǎn)電荷,距離為d,電荷量分別為+Q和﹣Q,在它們連線的豎直中垂線上固定一根長為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管,有一帶電荷量為+q的小球以初速度v0從上端管口射入,重力加速度為g,靜電力常量為k,則小球( 。

A. 受到的庫侖力先做負(fù)功后做正功

B. 下落過程中加速度始終為g

C. 速度先增大后減小,射出時速度仍為v0

D. 管壁對小球的彈力最大值為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后,又沿中心軸線從O點(diǎn)垂直射入偏轉(zhuǎn)電場,并從另一側(cè)射出打到熒光屏上的P點(diǎn),O點(diǎn)為熒光屏的中心。已知電子質(zhì)量m=9.0×1031kg,電荷量e=1.6×1019C,加速電場電壓U0=2500V,偏轉(zhuǎn)電場電壓U=200V,極板的長度L1=6.0cm,板間距離d=2.0cm,極板的末端到熒光屏的距離L2=3.0cm(忽略電子所受重力)。求:

(1)電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度v0

(2)電子打在熒光屏上的P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h;

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(

A. 玻爾通過對氫原子模型的研究,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說

B. 根據(jù)放射性元素的半衰期可以確定某個特定的原子核何時發(fā)生衰變

C. 太陽釋放出的能量來源于太陽內(nèi)部原子核的裂變

D. 原子核內(nèi)部核子之間距離非常的近,但是,核子之間的核力遠(yuǎn)大于它們之間的萬有引力和庫侖力

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案