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如图所示,内部横截面积为S的圆筒形绝热容器,封有一定质量的理想气体,开口向上放在硬板上。设活塞质量为m1,现有一质量为m2的橡皮泥从距活塞上表面高为h1处的A点由静止开始下落,碰到活塞后,随活塞一起下降的最大距离为h2,若不计活塞与容器壁的摩擦,求容器内气体内能的最大变化量是多少?
橡皮泥自由下落h1的过程中,机械能守恒。碰撞活塞时,动量守恒。橡皮泥和活塞一起下降过程中,由于容器绝热减少的机械能都通过对气体做功转变成系统的内能。
在橡皮泥自由下落h1的过程中,由机械能守恒得:     ①
对于碰撞活塞过程,根据动量守恒得:     ②
所以内能的增量为:
 
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

(8分)【物理—物理3—3】
某压力锅的结构如图所示。盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热,当锅内气体压强达到一定值时,气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时,停止加热。

(1)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,写出锅内气体分子数的估算表达式。
(2)假定在一次放气过程中,锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2J的热量。锅内原有气体的内能如何变化?变化了多少?
(3)已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0(1-αH),其中常数a>0,结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅,当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

关于气体的压强、下列说法中正确的是(   )
A.人造卫星内,气体完全失重,所以气体压强为零
B.人造卫星内,气体完全失重,但气体仍有压强
C.气体的压强是单纯由气体重力造成的
D.气体的压强是由气体分子的碰撞造成的

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

对于气体分子热运动服从统计规律的正确理解是:(     )
A.大量无序运动的气体分子组成的系统在总体上所呈现的规律性,称为统计规律
B.统计规律对所含分子数极少的系统仍然适用
C.统计规律可以由理学方法推导出来
D.对某些量进行统计平均时,分子数越多,出现的涨落现象越明显

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列说法中正确的是 (      )
A.冰在0°C时一定会熔化,因为0°C是冰的熔点
B.液体蒸发的快慢与液体温度的高低有关
C.0°C的水,其内能也为零
D.冬天看到嘴里吐出“白气”,这是汽化现象

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一定量的气体吸收热量,体积膨胀并对外做功,则此过程的末态与初态相比( )
A.气体内能一定增加
B.气体内能一定减小
C.气体内能一定不变
D.气体内能是增是减不能确定

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

空气压缩机在一次压缩空气的过程中,活塞对气缸中的气体做功为3.0×105J,同时气体的内能增加了2.5×105J,则此压缩过程中,气体    (填“吸收”或“放出”)的热量等于   J。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

关于常规能源和新能源下面表述正确的是(  )
A.煤、石油等是常规能源,核能、天然气是新能源
B.石油、天然气等是常规能源,风能、地热能是新能源
C.煤、石油等是常规能源,核能、海洋能是新能源
D.石油、太阳能等是常规能源,地热能、海洋能是新能源

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,一个开口向上的圆筒气缸直立于地面上,距缸底2L处固定一个中心开孔的隔板a,在小孔处装有一个能向下开启的单向阀门b,只有当上部压强大于下部压强时,阀门才开启.C为一质量与摩擦均不计的活塞,开始时隔板以下封闭气体压强为1.2p0 (p0为大气压强);隔板以上由活塞c封闭的气体压强为p0,活塞C与隔板距离为L.现对活塞c施加一个竖直向下缓慢增大的力F0设气体温度保持不变,已知F增大到F0时,可产生向下的压强为0.2p0,活塞与隔板厚度均可不计,(上下是相同的理想气体)求:

①当力缓慢增大到2F0时,活塞c距缸底高度是多少?
②当力缓慢增大到4F0时,缸内各部分气体压强是多少?

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同步练习册答案