(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,氣體最初的壓強為p0/2,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導熱的。開始活塞被固定,打開固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過足夠長時間后,活塞停在B點,設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,已知大氣壓強為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點時缸內(nèi)封閉氣體的體積V;
②整個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處時的封閉氣體的壓強為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:本題經(jīng)考察了封閉氣體壓強和熱力學第一定律。

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相關(guān)習題

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.外界對物體做功時,物體的內(nèi)能一定增加
C.溫度低的物體分子運動的平均動能小
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;钊馁|(zhì)量為m,橫截面積為S,與容器底部相距h,此時封閉氣體的溫度為T1,F(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體,當氣體吸收熱量Q時,氣體溫度上升到T2。已知大氣壓強為p0,重力加速度為g,不計活塞與氣缸的摩擦,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。開始時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,缸內(nèi)氣體吸收Q=450J的熱量。已知活塞橫截面積,大氣壓強。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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(6分)一定量的氣體內(nèi)能增加了.①若吸收了的熱量,則是氣體對外界做功,還是外界對氣體做功?做了多少焦耳的功?②若氣體對外界做了的功,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,開始時活塞距氣缸底高度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p0 =1.0×105 Pa。求:

(1)缸內(nèi)氣體對活塞所做的功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.壓強增大,體積增大B.壓強增大,體積減小
C.壓強減小,體積增大D.壓強減小,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)歷的兩個狀態(tài)變化的p-T圖象,對應的p-V圖象應是(  )

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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1atm的空氣250cm3,要使噴霧器里的壓強達到四個標準大氣壓,則打氣筒應打的次數(shù)是(    )

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

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