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如图所示,将一个绝热的汽缸竖直放置在水平桌面上,在汽缸内用一个活塞封闭了一定质量的气体。在活塞上面放置一个物体,活塞和物体的总质量为10kg,活塞的横截面积为:cm2。已知外界的大气压强为Pa,不计活塞和汽缸之间的摩擦力。在汽缸内部有一个电阻丝,电阻丝的电阻值,电源的电压为12V。接通电源10s后活塞缓慢升高cm,求这一过程中气体的内能变化量。若缸内气体的初始温度为27℃,体积为m3,试求接通电源10s后缸内气体的温度是多少?
内能增加250J(5分);127℃(5分)
设汽缸内气体的压强为p,选活塞为研究对象,活塞缓慢移动受力平衡,根据力的平衡知识得:Pa。(1分)
活塞在上升h=10cm的过程中气体对外界做功,J。(1分)
电阻丝在通电10s内产生的热量为J,(1分)
因为汽缸是绝热的,所以电阻丝产生的热量全部被气体吸收。根据热力学第一定律得:J,即气体的内能增加了250J。(2分)
内气体的压强保持不变,由,(3分)
K,即缸内气体的温度是127℃。(2分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一定质量的理想气体由状态A变为状态D,其有关数据如图甲所示,若状态D的压强是2×104 Pa.
(1)求状态A的压强.
(2)请在乙图中画出该状态变化过程的p-T图象,并分别标出A、B、C、D各个状态,不要求写出计算过程.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

一定质量的理想气体状态变化如图所示,在从A到B的过程中,气体温度的变化情况是_____________________;若tA=27℃,则该过程中最高温度为   ℃. 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定,筒内空气无泄漏,不计气体分子间相互作用力,则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中,筒内空气
A.体积减小,从外界吸热B.体积增大,内能增大
C.体积减小,向外界放热D.体积减小,内能减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

U形均匀玻璃管,左端开口处有一重力可不计的活塞,右端封闭,在大气压强p0=75cmHg、气温t0=87℃时,管内汞柱及空气柱长度(单位cm)如图所示,活塞的截面积为5.0×10-5m2,lcmHg=1.33×103Pa.试求:
 
(1)若使气体温度下降到t1=-3℃,活塞将移动的距离.
(2)保持气体温度t1=-3℃不变,用细杆向下推活塞,至管内两边汞柱高度相等,此时细杆对活塞的推力大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(8分)如图所示,A、B、C、D分别为p-V图中矩形的顶点,其中AB、CD为等容线,BD、AC为等压线。在A、B和C三点气体温度分别为TATBTC,求:
(1)D点的温度TD
(2)矩形对角线交点H处的温度TH

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

圆筒形气缸躺放在水平地面上,气缸质量M=8kg。它与地面间摩擦系数μ=0.1。最大静摩擦力=10N。气缸内壁光滑,横截面积S=2.5。缸内有一个活塞封住一段空气柱。活塞质量m=2kg。开始时气柱长=10cm。设g取10m/,大气压p0Pa,气缸内气体温度保持不变,求

(1)用水平力F1=5N拉动活塞时,气柱压强稳定后,气柱长L1是多少?
(2)用水平力F2=15N拉动活塞时,气柱压强稳定后,气柱长L2是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(1)下列说法中正确的是        (   )
A.当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时,分子力为零,分子势能最小
B.同时撞击固体微粒的液体分子数越多,布朗运动越剧烈
C.第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律
D.一定质量的理想气体,如果保持温度不变,压强变大时,内能将减小
(2)如图所示,一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置,玻璃管上端有一抽气孔,管内下部被活塞封住一定质量的理想气体,气体温度为T1。现将活塞上方的气体缓慢抽出,当活塞上方的压强达到p0时,活塞下方气体的体积为V1,此时活塞上方玻璃管的容积为2.6 V1,活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空后密封,整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变,然后将密封的气体缓慢加热。求:
(1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2
(2)当气体温度达到1.8T1时的压强p

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一定质量的理想气体由状态A变为状态B,其中AB过程为等压变化。已知VA=0.3m3TA= 300K、TB=400K。求气体在状态B时的体积。

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