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(9分)如图所示,A、B气缸的长度均为60 cm,截面积均为40 cm2,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门。整个装置均由导热材料制成.原来阀门关闭,A内有压强pA = 2.4×105 Pa的氧气.B内有压强pB = 1.2×105 Pa的氢气.阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡.(假定氧气和氢气均视为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略,环境温度不变)求:

①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;   
②活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热(简要说明理由).         

  ②放热

解析试题分析:
设活塞移动的距离为,平衡后B中气体压强为P,由于平衡时,有:
且装置导热,故为等温变化,根据玻意耳定律有:


两式联立解得:
气体放热,由于装置导热故T不变,而体积减小,活塞对B气体做功,根据热力学第一定律:

由于
所以,气体放热。
考点:本题考查气体方程和热力学第一定律。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图甲,一个导热气缸竖直放置,气缸内封闭有一定质量的气体,活塞与气缸壁紧密接触,可沿汽缸壁无摩擦地上下移动。若大气压保持不变,而环境温度缓慢升高,在这个过程中              (填入正确选项前的字母,选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)。

A.汽缸内每个分子的动能都增大
B.封闭气体对外做功
C.汽缸内单位体积内的分子数增多
D.封闭气体吸收热量
E.汽缸内单位时间内撞击活塞的分子数减少

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

(1)下列说法正确的是________.

A.气体向真空的自由膨胀是不可逆的
B.气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关
C.气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关,与分子的密集程度无关
D.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的增大而增大
(2)如图所示,圆柱形气缸水平放置,气缸足够长,内壁光滑,导热良好,用活塞封住一定量的理想气体,开始时气缸内气体温度为T0、体积为V0.先将气缸缓慢旋转90°,使气缸开口向上,再将缸内气体缓慢加热,直至温度升高到2T0.已知大气压强为p0,活塞的截面面积为S、质量为m=.

①经过上述两个过程气体的最终体积为________;
②作出缸内气体状态变化的p-V图象.

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科目:高中物理 来源: 题型:问答题

如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中,A→B和C→D为等温过程,B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换).这就是著名的“卡诺循环”.

(1)该循环过程中,下列说法正确的是________
A.A→B过程中,外界对气体做功
B.B→C过程中,气体分子的平均动能增大
C.C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D.D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化
(2)该循环过程中,内能减小的过程是________(选填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”).若气体在A→B过程中吸收63 kJ的热量,在C→D过程中放出38 kJ的热量,则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.
(3)若该循环过程中的气体为1 mol,气体在A状态时的体积为10 L,在B状态时压强为A状态时的.求气体在B状态时单位体积内的分子数.(已知阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1,计算结果保留一位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中,气体压强p=1.0×105 Pa,吸收的热量Q=7.0×102 J,求此过程中气体内能的增量.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C,其中A→B过程为等压变化,B→C过程为等容变化.已知VA=0.3 m3,TA=TC=300 K,TB=400 K.
(1)求气体在状态B时的体积.
(2)说明B→C过程压强变化的微观原因.
(3)设A→B过程气体吸收热量为Q1,B→C过程气体放出热量为Q2,比较Q1、Q2的大小并说明原因.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

【选修3-3】(8分)如图,一定质量的理想气体从状态A经等容过程变化到状态B,此过程中气体吸收的热量,求:

①该气体在状态A时的压强;
②该气体从状态A到状态B过程中内能的增量。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(1)(6分)如图1所示气缸内密封的气体(可视为理想气体),在等压膨胀过程中,下列关于气体说法正确的是

A.气体内能可能减少
B.气体会向外界放热
C.气体吸收热量大于对外界所做的功
D.气体平均动能将减小
(2)(6分)一定质量的理想气体,由状态A经过等压变化到状态B,再经过等温变化到状态C,如图2所示,已知气体在状态A的温度=300K。求气体在状态B的温度和在状态C的体积

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

关于物态和物态变化,下列说法正确的是________.

A.晶体和非晶体都有确定的熔点
B.浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现
C.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的绝对湿度
D.液晶是一种特殊物质,它既具有液体的流动性,又像某些晶体那样有光学各向同性

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