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.活塞的横截面积为S.初始时,气体的温度为T0活塞的下表面与容器底部相距h.现通过电热丝缓慢加热气体.当气体吸收热量Q时活塞上升了h.已知大气压强为Po.重力加速度为h不计活塞与气缸的摩擦.求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量.(题中各物理量单位均题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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，活塞的横截面积为S。初始时,气体的温度为T₀活塞的下表面与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞上升了h，已知大气压强为Po，重力加速度为h不计活塞与气缸的摩擦。求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量。（题中各物理量单位均为国际单位制单位）

解：封闭气体做等压变化，由盖—吕萨克定律得

（2分）
此时气体的温度为

（1分）
气体在等压变化过程中，活塞受力如图所示

由平衡条件得

（1分）
气体对活塞做的功为

（2分）
由热力学第一定律得

（2分）
气体内能的增加量为

（1分）

略

练习册系列答案

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（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：不详 题型：计算题

一定质量的非理想气体(分子间的作用力不可忽略)，从外界吸收了4.2×105 J的热量，同时气体对外做了6×105 J的功，则：
(1)气体的内能是增加还是减少？其变化量的大小为多少焦耳？
(2)气体的分子势能是增加还是减少？
(3)分子平均动能如何变化？

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科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

(2010·江苏高考)(1)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体.下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是_____.

(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24 kJ的功.现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5 kJ的热量.在上述两个过程中，空气的内能共减小__________kJ，空气_______(选填“吸收”或“放出”)的总热量为_____kJ.
(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为
1.3 kg/m³和2.1 kg/m³，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³ mol^-1.若潜水员呼吸一次吸入2 L的空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.(结果保留一位有效数字).

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科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为20cm，人用竖直向下的力F压活塞，使空气柱长度变为原来的一半，人对活塞做功10J，大气压强为P₀＝1×10⁵Pa，不计活塞的重力。问：