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如图所示,一直立汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁导热良好,开始时活塞被螺栓K固定.现打开螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g,且周围环境温度保持不变.求:

①活塞停在B点时缸内封闭气体的压强p;

②整个过程中通过缸壁传递的热量Q.


考点:  理想气体的状态方程.

专题:  理想气体状态方程专题.

分析:  (1)选活塞为研究对象,对其列受力平衡方程即可

(2)由于此过程为等温过程,气体内能不变,根据热力学第一定律列方程解决即可

解答:  解:(1)设封闭气体的压强为p,活塞受力平衡:

P0S+mg=PS

解得P=P0

(2)由于气体的温度不变,则内能的变化△E=0

由热力学第一定律△E=W+Q

可得放热:Q=(P0S+mg)h

答:(1)封闭气体的压强P=P0

(2)整个过程中通过缸壁传递的热量Q=(P0S+mg)h

点评:  封闭气体压强可通过宏观的受力平衡从侧面求解,也可从理想气体状态方程求解,注意灵活变化,此外对于热力学第一定律要熟练掌握,明确各个字母的含义

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:


一个物体作竖直上抛运动,则下列说法正确的是(    )                       

    A.  上升和下落过的位移相同

    B.  上升到最高点时,瞬时速度为零,加速度不为零

    C.  运动过程中,任何相等时间内的速度变化量都相同

    D.  运动过程中,相等时间内的位移可能相同

                                                                                                                            

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,质量m=2.0×104kg、电荷量q=1.0×106C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中.取g=10m/s2.                                                                                         

(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向;                                                    

(2)在t=0时刻,匀强电场强度大小突然变为E2=4.0×103N/C,且方向不变.求在t=0.20s时间内电场力做的功;                                                                                                               

(3)在t=0.20s时刻突然撤掉电场,求带电微粒回到出发点时的动能.                                      

                                                                                          

                                                                                                          

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态.则

(  )

   A. 物块B、C间的摩擦力一定不为零

   B. 斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零

   C. 水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等

   D. 不论B、C间摩擦力大小、方向如何,水平面对C的摩擦力方向一定向左

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R,质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中(  )

   A. 棒做匀加速运动

   B. 棒克服安培力做的功等于电路中产生的电能

   C. 恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和

   D. 恒力F、摩擦力和安培力的合力做的功等于棒获得的动能

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示为研究光电效应规律的实验电路,利用此装置也可以进行普朗克常量的测量.只要将图中电源反接,用已知频率ν1、ν2的两种色光分别照射光电管,调节滑动变阻器…已知电子电量为e,要能求得普朗克常量h,实验中需要测量的物理量是   . ;计算普朗克常量的关系式h=  (用上面的物理量表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场边界上,有两个质量、电荷量均相等的正、负离子(不计重力),从O点以相同的速度射入磁场中,射入方向均与边界成θ角,则正、负离子在磁场中运动的过程,下列判断不正确的是(  )

   A. 运动的轨道半径相同

   B. 重新回到磁场边界时速度大小和方向都相同

   C. 运动的时间相同

   D. 重新回到磁场边界的位置与O点距离相等

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科目:高中物理 来源: 题型:


用长短不同、材料相同的同样粗细的细绳,各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,则两个小球(  )

   A. 以相同的线速度运动时,长绳易断

   B. 以相同的角速度运动时,短绳易断

   C. 以相同的转速运动时,长绳易断

   D. 无论怎样,都是短绳易断

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示的电路,D为一直流电动机,它的线圈电阻Rm=1.5Ω,与电动机串联的电阻R=8.5Ω,电源电压U=41V,内阻不计.当电动机转动时电压表的读数UM=24V,

求:

(1)输入到电动机的功率;

(2)电动机转变为机械能的效率.

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