[题目]如图所示.固定在水平面开口向上的导热性能良好足够高的汽缸.质量为m＝5kg.横截面面积为S=50cm2的活塞放在大小可忽略的固定挡板上.将一定质量的理想气体封闭在汽缸中.开始汽缸内气体的温度为t1=27℃.压强为p1=1.0×105Pa.已知大气压强为p0=1.0×105Pa.重力加速度为g=10m/s2.(1)现将环境的温度缓慢升高.当活塞题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，固定在水平面开口向上的导热性能良好足够高的汽缸，质量为m＝5kg、横截面面积为S=50cm2的活塞放在大小可忽略的固定挡板上，将一定质量的理想气体封闭在汽缸中，开始汽缸内气体的温度为t1=27℃、压强为p1=1.0×105Pa。已知大气压强为p0=1.0×105Pa，重力加速度为g=10m/s2。

(1)现将环境的温度缓慢升高，当活塞刚好离开挡板时，温度为多少摄氏度？

(2)继续升高环境的温度，使活塞缓慢地上升H=10cm，在这上过程中理想气体的内能增加了18J，则气体与外界交换的热量为多少？

【答案】(1) 57℃；(2)73J

【解析】

(1)气体的状态参量

，

对活塞由平衡条件得

解得

由查理定律得

解得

则

(2)继续加热时，理想气体等压变化，则温度升高，体积增大，气体膨胀对外界做功，外界对气体做功

根据热力学第一定律，可得理想气体从外界吸收的热量

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C．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）

D．滑动变阻器（1750Ω，0.3A）

E．滑动变阻器（15Ω，3A）

F．蓄电池（6V，内阻很小）

G．开关一个，带夹子的导线若干

要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选______，滑动变阻器应选_______。（只填代号字母）

(3)请将图丙所示的实际测量电路补充完整。（_________）

(4)已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是______。（所测物理量用字母表示并用文字说明）。计算中空部分横截面积的表达式为S=_______。（用字母填写表达式）