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(10分)如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h,此时封闭气体的温度为T1。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时,气体温度上升到T2。已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦,求:
①活塞上升的高度;
②加热过程中气体的内能增加量。

    ②

解析试题分析:①气体发生等压变化,有 (3分)
解得 (2分)
②加热过程中气体对外做功为 (3分)
由热力学第一定律知内能的增加量为
  (2分)
考点:本题考查理想气体状态方程和气体做功。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

(6分)对于一定量的理想气体,下列说法正确的是______。(选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)

A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变
B.若气体的内能不变,其状态也一定不变
C.若气体的温度随时间不段升高,其压强也一定不断增大
D.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关
E.当气体温度升高时,气体的内能一定增大

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

图为某同学设计的喷水装置,内部装有2L水,上部密封1atm的空气0.5L,保持阀门关闭,再充入1atm的空气0.1L,设在所有过程中空气可看作理想气体,且温度不变,下列说法正确的有

A.充气后,密封气体压强增加
B.充气后,密封气体的分子平均动能增加
C.打开阀门后,密封气体对外界做正功
D.打开阀门后,不再充气也能把水喷光

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

(4分)如图气缸放置在水平地面上,缸内封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,外界大气压强为p0,气缸内电热丝热功率为P,测得通电时间t内活塞缓慢向左移动距离为h,气缸向外界放出热量为Q,不计活塞与气缸之间的摩擦,则在时间t内缸内气体内能的变化量为              

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科目:高中物理 来源: 题型:问答题

(1)从分子动理论的角度看,对一定质量的理想气体,下列说法正确的是________.

A.若保持体积不变而温度升高,则压强一定增大
B.若保持压强不变而体积减小,则温度一定升高
C.若将该气体密闭在绝热容器里,则压缩气体时气体的温度一定升高
D.可以在体积、温度、压强这三个物理量中只改变一个
(2)如图所示,内壁光滑的汽缸竖直放置在水平桌面上,汽缸内封闭一定质量的气体,在活塞从A运动到B的过程中,气体吸收热量280 J,并对外做功120 J,气体的内能________(填“增加”或“减少”)了________J;若活塞在外力作用下从B返回到A,且返回A时温度与原来在A处的温度相同,此过程气体放出热量240 J,那么在返回的过程中________(填“气体对外”或“外界对气体”)做功________ J.

(3)某气体的摩尔质量为M、密度为ρ,用NA表示阿伏加德罗常数,求该气体分子间的平均距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,用销钉固定的导热活塞把水平放置的导热汽缸分隔成容积相同的两部分,分别封闭着A、B两部分理想气体:A部分气体压强为pAO=2.5×105 Pa,B部分气体压强为pBO=1.5×105 Pa.现拔去销钉,待活塞重新稳定后.(外界温度保持不变,活塞与汽缸间摩擦可忽略不计,整个过程无漏气发生)

①求此时A部分气体体积与原来体积之比;
②判断此过程中A部分气体是吸热还是放热,并简述理由.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图所示,一竖直放置的绝热气缸,内壁竖直, 顶部水平,并且顶部安装有体积可以忽略的电热丝,在气缸内通过绝热活塞封闭着一定质量的气体,气体的温度为T0,绝热活塞的质量为m,横截面积为S0。若通过电热丝缓慢加热,使得绝热活塞由与气缸底部相距h的位置下滑至2h的位置,此过程中电热丝放出的热量为Q,已知外界大气压强为p0,重力加速度为g,并且可以忽略活塞与气缸壁之间的摩擦和气体分子之间的相互作用,求:

(i)在活塞下滑过程中,缸内气体温度的增加量△T;
(ii)在活塞下滑过程中,缸内气体内能的增加量△U。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(6分)如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸开口向上竖直放置,横截面积为S=2×l0-3m2、质量与厚度均不计的活塞,与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm.大气压强P0=l.0×105Pa.现将质量为4kg的物块放在活塞上,取g=10m/s2.求:

①稳定后活塞与气缸底部之间的距离;
②分析说明上述过程气体是吸热还是放热.

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

题图为伽利略设计的一种测温装置示意图,玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通,下端插入水中,玻璃泡中封闭有一定量的空气.若玻璃管内水柱上升,则外界大气的变化可能是

A.温度降低,压强增大 
B.温度升高,压强不变 
C.温度升高,压强减小 
D.温度不变,压强减小 

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