【題目】如圖所示,導(dǎo)熱性能良好的柱形金屬容器豎直放置,容器上端的輕質(zhì)塞子將容器密閉,內(nèi)有質(zhì)量為的活塞將容器分為兩個(gè)氣室,A、B兩個(gè)氣室的體積均為V.活塞與容器內(nèi)壁間氣密性好,且沒有摩擦,活塞的截面積為S.已知重力加速度大小為g,大氣壓強(qiáng)大小為,A氣室內(nèi)氣體的壓強(qiáng)大小為.

(1)拔去容器上端的塞子,求活塞穩(wěn)定后B氣室的體積VB;

(2)拔去塞子待活塞穩(wěn)定后,室溫開始緩慢升高,從活塞穩(wěn)定到其恰好上升到容器頂端的過程中B室氣體從外界吸熱為Q,求這個(gè)過程中B氣室氣體內(nèi)能增量.

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)以活塞的平衡狀態(tài)求得氣體的壓強(qiáng),由氣體的溫度不變結(jié)合等溫方程求體積.

(2)等壓過程可借助功的定義式求壓力的功根據(jù)熱力學(xué)第一定律求解內(nèi)能的變化.

(i)塞子拔去待活塞穩(wěn)定后,B室中的氣體初、末狀態(tài)溫度不變,

故由等溫變化:

得:

(ii)B氣室的氣體吸收的熱量,一部分用來對(duì)外做功,一部分為其內(nèi)能增量.室溫緩慢升高過程中,氣體對(duì)外做功為

根據(jù)熱力學(xué)第一定律,可得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,細(xì)繩一端固定在A點(diǎn),跨過與A等高的光滑定滑輪B后在另一端懸掛一個(gè)沙桶Q,F(xiàn)有另一個(gè)沙桶P通過光滑掛鉤掛在AB之間,穩(wěn)定后掛鉤下降至C點(diǎn),∠ACB=120°,下列說法正確的是

A. 若只增加Q桶的沙子,再次平衡后C點(diǎn)位置不變

B. 若只增加P桶的沙子,再次平衡后C點(diǎn)位置不變

C. 若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的沙子,再次平衡后C點(diǎn)位置不變

D. 若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的沙子,再次平衡后沙桶Q位置上升

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】回?zé)崾街评錂C(jī)是一種深低溫設(shè)備,制冷極限約50 K。某臺(tái)回?zé)崾街评錂C(jī)工作時(shí),一定量的氦氣(可視為理想氣體)緩慢經(jīng)歷如圖所示的四個(gè)過程:已知狀態(tài)AB的溫度均為27℃,狀態(tài)CD的溫度均為-133℃,下列判斷正確的是_________

A. 氣體由狀態(tài)AB過程,溫度先升高后降低

B. 氣體由狀態(tài)BC過程,內(nèi)能保持不變

C. 氣體由狀態(tài)CD過程,分子間的平均間距減小

D. 氣體由狀態(tài)CD過程,氣體對(duì)外做功

E. 氣體由狀態(tài)DA過程,其熱力學(xué)溫度與壓強(qiáng)成正比

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)的矩形區(qū)域的坐標(biāo)原點(diǎn)處有一個(gè)帶電微粒源,微粒發(fā)射方向均在平面內(nèi)。微粒質(zhì)量均為,帶正電荷量均為,重力加速度大小為,(解題過程中可能用到).

(1)若整個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)存在與軸方向平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),從點(diǎn)處射入一初速度沿軸正方向的微粒,發(fā)現(xiàn)其從坐標(biāo)(,)處垂直于軸方向射出矩形區(qū)域,求此微粒的初速度大小以及電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E;

(2)將電場(chǎng)方向改為豎直向上,再在整個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)加上垂直于平面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。微粒源從點(diǎn)處發(fā)射的微粒速度大小不等于)均相等,速度大小介于之間,入射方向在軸和軸所夾的90°角范圍內(nèi)連續(xù)均勻分布。現(xiàn)測(cè)得在矩形區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的微粒在進(jìn)出該區(qū)域時(shí)速度方向改變了90°.請(qǐng)你分析說明微粒的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)并求入射微粒的速度大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在空間坐標(biāo)系 x<0區(qū)域中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1,在一、四象限的正方形區(qū)域CDEF內(nèi)有方向如圖所示的正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,已知CD=2L,OC=L,E2 =4E1。在負(fù)x軸上有一質(zhì)量為m、電量為+q的金屬a球以速度V0沿x軸向右勻速運(yùn)動(dòng),并與靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O處用絕緣細(xì)支柱支撐的(支柱與b球不粘連、無摩擦)質(zhì)量為2m、不帶電金屬b球發(fā)生彈性碰撞。已知a、b 球體積大小、材料相同且都可視為點(diǎn)電荷,碰后電荷總量均分,重力加速度為g,不計(jì)a、b球間的靜電力,不計(jì)a、b球產(chǎn)生的場(chǎng)對(duì)電場(chǎng)、磁場(chǎng)的影響,求:

(1)碰撞后,a、b球的速度大;

(2)a、b碰后,經(jīng)時(shí)a球到某位置P點(diǎn),求P點(diǎn)的位置坐標(biāo);

(3)a、b碰后,要使 b球不從CD邊界射出,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】AB、CD四個(gè)質(zhì)量均為2kg的物體,在光滑的水平面上做直線運(yùn)動(dòng),它們運(yùn)動(dòng)的x-t、v-t、a-t、F-t圖象如圖所示,已知物體在t=0時(shí)的速度均為零,其中0~4s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移最大的是( )

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)光滑圓弧軌道半徑為R,等邊三角形ABC的邊長(zhǎng)為L,頂點(diǎn)C恰好位于圓周最低點(diǎn),CDAB邊的中垂線。在A、B兩頂點(diǎn)上放置一對(duì)等量異種電荷,F(xiàn)把質(zhì)量為m帶電荷量為+Q的小球由圓弧的最高點(diǎn)M處靜止釋放,到最低點(diǎn)C時(shí)速度為v0。不計(jì)+Q對(duì)原電場(chǎng)的影響,取無窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì),靜電力常量為k,( )

A. 小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)過程機(jī)械能守恒

B. C點(diǎn)電勢(shì)比D點(diǎn)電勢(shì)高

C. 小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)C處的壓力大小為mg+m

D. M點(diǎn)電勢(shì)為(m-2mgR)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有下列幾種情景,請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)選擇對(duì)情景的分析和判斷正確的說法(  )

A. 點(diǎn)火后即將升空的火箭。因火箭還沒運(yùn)動(dòng),所以加速度一定為零

B. 高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車。轎車緊急剎車,速度變化很快,所以加速度很大

C. 運(yùn)行的磁懸浮列車在軌道上高速行駛。高速行駛的磁懸浮列車,因速度很大,所以加速度也一定很大

D. 汽車勻速率通過一座拱橋。因?yàn)槠囎龅氖乔運(yùn)動(dòng),加速度不為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,等量同種電荷A、B固定在同一水平線上,光滑絕緣桿豎直固定,與AB連線的中垂線重合,C、D是絕緣桿上的倆點(diǎn),且AC=AD,一帶負(fù)電的小球(可視為點(diǎn)電荷)套在絕緣桿上,從C點(diǎn)無初速釋放運(yùn)動(dòng)到D的過程中,下列下列說法正確的是

A. 小球的加速度先增大后減小

B. 小球的加速度保持不變

C. 桿對(duì)小球的彈力一直增加

D. 小球的機(jī)械能先增大后減小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案