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在气球内部充有压强为1.0atm(即76cmHg)、温度为270C的氦气时,其体积为3.5m3。在气球上升至海拔6.5km高空的过程中,气球内氦气的压强逐渐减小到此高度上的大气压38cmHg,此过程中气球内部因为启动一个可持续加热装置,而保持球内温度不变,此后停止加热,保持气球高度不变,已知在这一海拔高度气温为零下330C,设气球内外压强相等,不计气球的厚度。求:
(1)气球在停止加热前的体积
(2)在加热过程中,球内加热装置放热500J,气球放热20J,求气体对外界做的功
(3)氦气在停止加热较长一段时间后的气球体积
解:(1)上升过程氦气是等温变化
P1V1= P2V2                       (1分)
停止加热前气球的体积
V2="7.0L                       " (2分)
(2)温度不变氦气的内能不变,
由热力学第一定律W+Q=DU可知
气体对外做功
W="480J                       " (2分)
(3)停止加热,温度下降,氦气为等压变化
                       (1分)
气球体积:V3=5.6m3
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞(体积可忽略),距气缸底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计)。初始时,封闭气体温度为T0,活塞距离气缸底部为1.5h0,两边水银柱存在高度差。已知水银的密度为ρ,大气压强为p0,气缸横截面积为S,活塞竖直部分长为1.2h0,重力加速度为g。求:

①初始时,水银柱两液面高度差。
②通过制冷装置缓慢降低气体温度,当温度为多少时两水银面相平。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一定质量的理想气体,状态变化过程如p-t图中直线ab所示(直线ab通过坐标原点),根据图像可以判定           (      )
A.Va=VbB.Va>Vb
C.Va<VbD.无法判断

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,粗细均匀的型管内装有同种液体,开始使两边液面静止且高度差为,管中液柱的总长度为,后来让液柱自由流动(不计一切摩擦),当两液面高度相等时,右侧液面下降的速度是
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,气缸竖直放置于水平地面,缸壁和活塞均绝热,活塞横截面积为S,重力为G,活塞下方A气体初温为TA,上方B气体初温为TB,对活塞的压力为G.若气体初温满足_______条件,当A、B升高相同的温度时可使得活塞向上移动;现A气体温度升高△T,活塞上移使A气体的体积增大1/4,此时A的压强为_______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图8-4-4,一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面的面积S="0.01" m2,中间用两个活塞A和B封住一定质量的理想气体,A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动,但不漏气,A的质量可不计,B的质量为M,并与一劲度系数k=5×103 N/m的较长的弹簧相连.已知大气压强p0=1×105 Pa,平衡时,两活塞间的距离l0="0.6" m,现用力压A,使之缓慢向下移动一定距离后,保持平衡.此时,用于压A的力F=5×102 N,求活塞A向下移动的距离.(假定气体温度保持不变)

图8-4-4

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

电灯泡内充有氦氩混合气体,如果要使电灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过一个大气压,则在20℃的室温下充气,电灯泡内气体压强至多能充到多少个大气压?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,A端封闭一定气体的U形玻璃管倒插入水银槽中,当温度为T1时,
管中水银面处在M处,温度为T2时,管中水银面处在N处,且M、N位于同一高
度,若大气压强不变,则:                                      (    )

B.T1时管中气体压强小于T2时管中气体压强
C.T1<T2
D.T1>T2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

对于一定质量的理想气体,若设法使其温度升高而压强减小,则在这一过程中,下列说法正确的是:
A.气体的体积可能不变
B.气体必定从外界吸收热量
C.气体分子的平均动能必定增大
D.单位时间内,气体分子撞击器壁单位面积的次数一定减少

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