【物理—選修3—3】某同學(xué)用如圖所示的裝置研究氣體的性質(zhì)．用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣缸，橫截面積為10cm2，開(kāi)始時(shí)封閉的空氣柱長(zhǎng)度為，現(xiàn)在活塞上加放一重為100N的物體，已知大氣壓強(qiáng)為，活塞不計(jì)活塞的重力.問(wèn)：

（1）重新平衡時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度為多少？

（2）若在壓縮氣體的過(guò)程中，向外散失的熱量為18J，則氣體的內(nèi)能增加多少？

（1）（2）2J.


解析:

（1）設(shè)重新平衡后氣體的壓強(qiáng)為P2，壓縮后氣柱的長(zhǎng)度為l2，活塞的橫截面積.

P1＝1.0×105Pa，

P2＝，　

穩(wěn)定后，氣體溫度和環(huán)境溫度相同，也等于初態(tài)溫度，由玻意耳定律：

，解出　

（2）大氣壓力對(duì)活塞做功，　

重力對(duì)活塞做功，　

由熱力學(xué)第一定律：　

將等代入，解出，即氣體內(nèi)能增加2J.　

點(diǎn)評(píng)：本題是氣體實(shí)驗(yàn)定律和熱力學(xué)第一定律相結(jié)合的典型模型．在實(shí)行新的課程標(biāo)準(zhǔn)、新的高考模式下，熱學(xué)模塊只出一道題．在題量減少的情況下，同一道試題中往往考查多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，而氣體實(shí)驗(yàn)定律和熱力學(xué)第一定律是分析氣體的兩大規(guī)律體系，在這種形勢(shì)下，兩大規(guī)律相結(jié)合考查是3－3部分最重要的模型．復(fù)習(xí)時(shí)要重視．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【物理--選修3-3】
（1）對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，下列說(shuō)法正確的是
BCE
BCE
．
A．氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
B．氣體溫度越高，氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)就越劇烈
C．氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)容器不斷碰撞而產(chǎn)生的
D．當(dāng)氣體膨脹時(shí)，氣體的內(nèi)能一定減少
E．在壓強(qiáng)不變而體積增大時(shí)，單位時(shí)間碰撞容器壁單位面積的分子數(shù)一定減少
（2）一定質(zhì)量理想氣體的p-V圖象如圖所示，其中a→b為等容過(guò)程，b→c為等壓過(guò)程，c→a為等溫過(guò)程，已知?dú)怏w在狀態(tài)a時(shí)的溫度Ta=300K，在狀態(tài)b時(shí)的體積Vb=22.4L求：
①氣體在狀態(tài)c時(shí)的體積Vc；
②試比較氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過(guò)程從外界吸收的熱量Q與對(duì)外做功W的大小關(guān)系，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【物理-選修3-3】
（1）如圖1所示，導(dǎo)熱的氣缸固定在水平地面上，用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸中，氣缸的內(nèi)壁光滑．現(xiàn)用水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右移動(dòng)，由狀態(tài)①變化到狀態(tài)②，在此過(guò)程中，如果環(huán)境溫度保持不變，下列說(shuō)法正確的是
BC
BC

A．每個(gè)氣體分子的速率都不變
B．氣體分子平均動(dòng)能不變
C．水平外力F逐漸變大
D．氣體內(nèi)能減少
E．氣體放出熱量
F．氣體內(nèi)能不變，卻對(duì)外做功，此過(guò)程違反熱力學(xué)第一定律，不可能實(shí)現(xiàn)
G．氣體是從單一熱源吸熱，全部用來(lái)對(duì)外做功，但此過(guò)程不違反熱力學(xué)第二定律
（2）如圖2所示p-V圖中，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò) ACB過(guò)程至狀態(tài)B，氣體對(duì)外做功280J，放出熱量410J；氣體又從狀態(tài)B經(jīng)BDA過(guò)程回到狀態(tài)A，這一過(guò)程中外界對(duì)氣體做功200J．
（1）ACB過(guò)程中氣體的內(nèi)能如何變化？變化了多少？
（2）BDA過(guò)程中氣體吸收還是放出多少熱量？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【物理-選修3-3】
精英家教網(wǎng)（1）如圖所示在開(kāi)口向上的豎直圓筒形容器內(nèi)，用質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，活塞與容器間能無(wú)摩擦滑動(dòng)，大氣壓恒為P0，容器的橫截面積為S，封閉氣體的壓強(qiáng)是
 
；當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升距離d再次平衡，則在此過(guò)程中封閉氣體的內(nèi)能增加
 
．
（2）如圖所示粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B端開(kāi)口，管內(nèi)有一段水銀柱，右管內(nèi)氣體柱為39cm，精英家教網(wǎng)中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣柱長(zhǎng)為40cm．先將開(kāi)口B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設(shè)整個(gè)過(guò)程溫度不變，穩(wěn)定后，右管內(nèi)水銀面比中管內(nèi)水銀面高2cm，求：
（i）穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)P；
（ii）左管A端插入水銀槽的深度h（大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?周口模擬）【物理-選修3-3】
（1）如圖1所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過(guò)壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時(shí)，設(shè)細(xì)管內(nèi)空氣溫度不變，則被封閉的空氣
AD
AD

A．分子間的引力和斥力都增大
B．分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇
C．分子的平均動(dòng)能增大
D．體積變小，壓強(qiáng)變大

（2）如圖2中A、B氣缸的長(zhǎng)度和截面積均為30cm和20cm2，C是可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的、體積不計(jì)的活塞，D為閥門．整個(gè)裝置均由導(dǎo)熱良好的材料制成．起初，閥門關(guān)閉，A內(nèi)有壓強(qiáng)PA=2.0×105帕的氮?dú)猓瓸內(nèi)有壓強(qiáng)PB=1.0×105帕的氧氣．閥門打開(kāi)后，活塞C向右移動(dòng)，最后達(dá)到平衡．求：
（Ⅰ）活塞C移動(dòng)的距離及平衡后B中氣體的壓強(qiáng)；
（Ⅱ）活塞C移動(dòng)過(guò)程中A中氣體是吸熱還是放熱（簡(jiǎn)要說(shuō)明理由）．（假定氧氣和氮?dú)饩鶠槔硐霘怏w，連接氣缸的管道體積可忽略）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【物理--選修3-3】
（1）下列敘述中，正確的是
 

A．物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)就越劇烈，因此，每個(gè)分子的動(dòng)能也就越大
B．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)
C．一定質(zhì)量的理想氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能不變
D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知：熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不可能從低溫物體傳到高溫物體
（2）一定質(zhì)量的理想氣體，在保持體積不變的情況下，使壓強(qiáng)增大到原來(lái)的1.1倍，則其溫度由原來(lái)的27℃變?yōu)?!--BA-->
 
 （填選項(xiàng)前的編號(hào)）
①330℃②29.7℃③57℃④300℃

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