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(2)(9分)如图所示,在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动,容器的横截面积为S,将整个装置放在大气压恒为p0的空气中,开始时气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0,当气体从外界吸收热量Q后,活塞缓慢上升d后再次平衡,求:

(a)外界空气的温度是多少?
(b)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少?

(a) T= T0     (b) ΔE=Q+W=Q-(mg+p0S)d

解析试题分析:(a)取密闭气体为研究对象,活塞上升过程为等压变化,由盖·吕萨克定律有得外界温度T=T0T0
(b)活塞上升的过程,密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功,所以外界对系统做的功W=-(mg+p0S)d
根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能:ΔE=Q+W=Q-(mg+p0S)d
考点:盖·吕萨克定律;热力学第一定律.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

一质点竖直向上运动,运动过程中质点的机械能与高度的关系的图象如图所示,其中0~h1过程的图线为水平线,h1~h2过程的图线为倾斜直线.根据该图象,下列判断正确的是

A.质点在0~h1过程中除重力外不受其他力的作用
B.质点在0~h1过程中动能始终不变
C.质点在h1~h2过程中合外力与速度的方向一定相反
D.质点在h1~h2过程不可能做匀速直线运动

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

用活塞压缩气缸里的空气,对空气做了900J的功,同时气缸向外散热210J。汽缸里空气的内能__________(选填“增加”或“减少”)了__________。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,用不计重力的轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体,活塞与气缸壁间摩擦忽略不计,开始时活塞距气缸底高度h1 =" 0.50" m.给气缸加热,活塞缓慢上升到距离气缸底h2 =" 0.80" m处,同时缸内气体吸收Q =" 450" J的热量.已知活塞横截面积S = 5.0×10-3 m2,大气压强p0 = 1.0×105 Pa.求:

①缸内气体对活塞所做的功W;
②此过程中缸内气体增加的内能ΔU .

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热。
①在压力阀被顶起前,停止加热。若此时锅内气体的体积为V、摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,计算锅内气体的分子数。
②在压力阀被顶起后,停止加热。假设放气过程中气体对外界做功为W0,并向外界释放了Q0的热量。求该过程锅内原有气体内能的变化量。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

【选修3-3】(6分)如题10图所示,活塞将一定质量的理想气体封闭在圆柱形气缸内,活塞与气缸之间无摩擦,先将气缸放在的冰水混合物中气体达到平衡状态,测得气体的体积为,然后将气缸从冰水混合物中移出后,在室温()中达到平衡状态,外界大气压强保持不变.求:

①气缸内气体在平衡状态的体积;
②气缸内气体从状态到状态过程是从外界吸热还是向外界放热?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)如图所示,一轻弹簧的下端固定在倾角θ=37°的斜面上,上端连一不计质量的挡板.一质量m=2 kg的物体从斜面上的A点以初速度v0m/s下滑。A点距弹簧上端B的距离AB=4 m,当物体到达B后将弹簧压缩到C点,最大压缩量BC=0.2 m,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的最高位置为D点,D点距A点AD=3 m。g取10 m/s2,求:  

(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)弹簧的最大弹性势能Epm

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图,水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A和B,质量一定的两活塞用杆连接。气缸内两活塞之间保持真空,活塞与气缸壁之间无摩擦,左侧活塞面积交道,A、B的初始温度相同。略抬高气缸左端使之倾斜,再使A、B升高相同温度,气体最终达到稳定状态。若始末状态A、B的压强变化量均大于零,对活塞压力的变化量,则

(A)A体积增大              (B)A体积减小
(C) >                 (D)<

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

(3分)下列说法正确的是      

A.知道水的摩尔质量和水分子的质量,可计算出阿伏加德罗常数
B.当液晶中电场强度不同时,它对不同颜色的光吸收强度就不同
C.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是非晶体
D.理想气体的温度随时间不断升高,则其压强也一定不断增大

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