[物理--選修3-3]
(1)固定的水平氣缸內(nèi)由活塞B封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,氣體分子之間的相互作用可以忽略,假設(shè)氣缸壁的導(dǎo)熱性能良好,環(huán)境的溫度保持不變,若用外力F將活塞B緩慢地向右拉動(dòng),如圖所示,則在拉動(dòng)活塞的過(guò)程中,關(guān)于氣缸內(nèi)氣體的下列結(jié)論,其中正確的是______
A.氣體對(duì)外做功,氣體內(nèi)能減小
B.氣體對(duì)外做功,氣體內(nèi)能不變
C.氣體向外界放熱,壓強(qiáng)變大
D.氣體從外界吸熱,壓強(qiáng)變小
(2)(如圖所示,質(zhì)量為m=10kg的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在氣缸中,開(kāi)始時(shí)活塞距氣缸底高度h1=40cm.此時(shí)氣體的溫度T1=300K.現(xiàn)緩慢給氣體加熱,氣體吸收的熱量Q=420J,活塞上升到距氣缸底h2=60cm.已知活塞面積S=50cm2,大氣壓強(qiáng)P0=1.0tanθ=
vy
vx
=2
R
2R
=1
105Pa,不計(jì)活塞與氣缸之間的摩擦,g取l0m/s2.求
①當(dāng)活塞上升到距氣缸底h2時(shí),氣體的溫度T2
②給氣體加熱的過(guò)程中,氣體增加的內(nèi)能△U.
(1)A、B:氣體體積變大,故氣體對(duì)外做功;又氣缸壁的導(dǎo)熱性能良好,環(huán)境的溫度保持不變,故氣體做等溫變化,溫度不變即:內(nèi)能不變,故A錯(cuò)誤,B正確.
C、D:內(nèi)能不變:即△U=0,又氣體對(duì)外做功,故W<0,
由熱力學(xué)第一定律:△U=W+Q得:Q=-W>0;故氣體從外界吸熱;
氣體體積變大,單位體積內(nèi)的分子數(shù)變少,溫度不變,分子的平均動(dòng)能減小,故氣體的壓強(qiáng)變。蔇正確,C錯(cuò)誤.
故選:BD
(2)①活塞質(zhì)量和大氣壓強(qiáng)不變,所以氣體做等壓變化:
V1
T1
=
V2
T2

代入數(shù)據(jù)得:
0.4×S
300K
=
0.6×S
T2

解得:T2=45OK
②氣體的壓強(qiáng)為:
P=P0+
mg
s
=1.2×105Pa

因?yàn)槭堑葔鹤兓篧=-P△V=-120J
由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q得:
△U=420-120=300J
答:①當(dāng)活塞上升到距氣缸底h2時(shí),氣體的溫度T2為450K
②給氣體加熱的過(guò)程中,氣體增加的內(nèi)能△U=300J
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

一定質(zhì)量的理想氣體,初始狀態(tài)為p、V、T。經(jīng)過(guò)一系列狀態(tài)變化后,壓強(qiáng)仍為p,則下列過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)的是(  )
A.先等溫膨脹,再等容降溫B.先等溫壓縮,再等容降溫
C.先等容升溫,再等溫壓縮D.先等容降溫,再等溫壓縮

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的實(shí)驗(yàn)裝置,開(kāi)始時(shí)氣缸內(nèi)封閉氣體長(zhǎng)度為22cm,現(xiàn)用豎直向下的外力壓活塞,使氣缸內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度變?yōu)?1cm.已知大氣壓強(qiáng)為P0=1.0×105Pa,活塞的橫截面積S=l0cm2(不計(jì)活塞的重力,環(huán)境溫度穩(wěn)定).求:
(1)若緩慢壓縮活塞,壓縮后氣體的壓強(qiáng).
(2)從微觀(guān)上說(shuō)明(1)中壓強(qiáng)變化的原因.
(3)若壓縮氣體過(guò)程中,人對(duì)活塞做功100J,氣體向外散失熱量20J,試求氣體內(nèi)能的變化量.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在一圓形管道內(nèi)封閉有理想氣體,用一固定活塞K和不計(jì)質(zhì)量可自由移動(dòng)的活塞A將管內(nèi)氣體分割成體積相等的兩部分,溫度都為T(mén)0=300K,壓強(qiáng)都為P0=1.0×l05Pa.現(xiàn)保持下部分氣體溫度不變,只對(duì)上部分氣體緩慢加熱,當(dāng)活塞A移動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)(不計(jì)摩擦),求:
(1)下部分氣體的壓強(qiáng);
(2)上部分氣體的溫度.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,某壓縮式噴霧器儲(chǔ)液桶的容量是5.7×10-3m3.往桶內(nèi)倒入4.2×10-3m3的藥液后開(kāi)始打氣,打氣過(guò)程中藥液不會(huì)向外噴出.如果每次能打進(jìn)2.5×10-4m3.壓強(qiáng)為1atm的空氣.
(1)要使噴霧器內(nèi)空氣的壓強(qiáng)達(dá)到4atm應(yīng)打氣幾次?
(2)這個(gè)壓強(qiáng)能否使噴霧器內(nèi)的藥液全部噴完?簡(jiǎn)單說(shuō)明為什么.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,一定質(zhì)量的氣體溫度保持不變,最后,U形管兩臂中的水銀面相齊,燒瓶中氣體體積為800mL;現(xiàn)用注射器向燒瓶中注入200mL水,穩(wěn)定后兩臂中水銀面的高度差為25cm,不計(jì)U形管中氣體的體積.求:
(1)大氣壓強(qiáng)是多少cmHg?
(2)當(dāng)U形管兩邊水銀面的高度差為45cm時(shí),燒瓶?jī)?nèi)氣體的體積是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有同種液體,開(kāi)始時(shí),兩邊液面的高度差是h,管中液柱的總長(zhǎng)度是4h,管底閥門(mén)T處于關(guān)閉狀態(tài),現(xiàn)將閥門(mén)打開(kāi),當(dāng)兩管液面相等時(shí),右側(cè)液面下降的速度是多大?(不計(jì)液體內(nèi)部及液體和管壁的摩擦)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體,由狀態(tài)A沿直線(xiàn)AB變化到B,在此過(guò)程中.氣體分子的平均速率的變化情況是( 。
A.不斷增大B.不斷減小
C.先減小后增大D.先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中,下列對(duì)氣體的判斷正確的是( 。
A.對(duì)外做功B.釋放熱量C.溫度升高D.內(nèi)能不變

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