如圖所示,一圓柱形絕熱氣缸豎直放置,通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體;钊馁|(zhì)量為m,活塞的橫截面積為S。初始時,氣體的溫度為T0活塞的下表面與容器底部相距h,F(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體,當(dāng)氣體吸收熱量Q時活塞上升了h,已知大氣壓強為Po,重力加速度為h不計活塞與氣缸的摩擦。求此時氣體的溫度和加熱過程中氣體內(nèi)能的增加量。(題中各物理量單位均為國際單位制單位)
解:封閉氣體做等壓變化,由蓋—呂薩克定律得 (2分)
此時氣體的溫度為     (1分)
氣體在等壓變化過程中,活塞受力如圖所示

由平衡條件得   (1分)
氣體對活塞做的功為   (2分)
由熱力學(xué)第一定律得  (2分)
氣體內(nèi)能的增加量為   (1分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)如圖所示,一豎直放置的絕熱氣缸,內(nèi)壁豎直, 頂部水平,并且頂部安裝有體積可以忽略的電熱絲,在氣缸內(nèi)通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體,氣體的溫度為T0,絕熱活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S0。若通過電熱絲緩慢加熱,使得絕熱活塞由與氣缸底部相距h的位置下滑至2h的位置,此過程中電熱絲放出的熱量為Q,已知外界大氣壓強為p0,重力加速度為g,并且可以忽略活塞與氣缸壁之間的摩擦和氣體分子之間的相互作用,求:

(i)在活塞下滑過程中,缸內(nèi)氣體溫度的增加量△T;
(ii)在活塞下滑過程中,缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量△U。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一定質(zhì)量的非理想氣體(分子間的作用力不可忽略),從外界吸收了4.2×105 J的熱量,同時氣體對外做了6×105 J的功,則:
(1)氣體的內(nèi)能是增加還是減少?其變化量的大小為多少焦耳?
(2)氣體的分子勢能是增加還是減少?
(3)分子平均動能如何變化?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(2010·江蘇高考)(1)為了將空氣裝入氣瓶內(nèi),現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮,空氣可視為理想氣體.下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強p和體積V關(guān)系的是_____.

(2)在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中,溫度保持不變,外界做了24 kJ的功.現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過程中,瓶中空氣的質(zhì)量保持不變,且放出了5 kJ的熱量.在上述兩個過程中,空氣的內(nèi)能共減小__________kJ,空氣_______(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為_____kJ.
(3)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為
1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空氣的摩爾質(zhì)量為0.029 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023 mol-1.若潛水員呼吸一次吸入2 L的空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù).(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實驗裝置,開始時封閉的空氣柱長度為20cm,人用豎直向下的力F壓活塞,使空氣柱長度變?yōu)樵瓉淼囊话耄藢钊龉?0J,大氣壓強為P0=1×105Pa,不計活塞的重力。問:

①若用足夠長的時間緩慢壓縮,求壓縮后氣體的壓強多大?
②若以適當(dāng)?shù)乃俣葔嚎s氣體,此過程氣體向外散失的熱量為2J,則氣體的內(nèi)能增加多少?(活塞的橫截面積S=1cm2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列說法中正確的是:
A.隨著技術(shù)進步,熱機的效率可以達到100%;制冷機也可以使溫度達到-2800C
B.物體吸收熱量,其分子的平均動能可能減小
C.根據(jù)熱力學(xué)第二定律,一切物理過程都具有方向性
D.一定質(zhì)量的理想氣體,先保持壓強不變而膨脹,再進行絕熱壓縮,其內(nèi)能必定增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一密閉氣缸固定在地面上,內(nèi)裝有某種實際氣體,氣缸壁導(dǎo)熱性能良好,活塞與氣缸間摩擦不計,F(xiàn)已知氣體分子間的作用力表示為斥力,則
A.如果保持外界溫度不變,在活塞上加放物體,氣體的內(nèi)能將增加
B.如果保持外界溫度不變,把活塞緩慢向上提,氣體內(nèi)能可能先減小后增加
C.保持活塞位置不變,使外界溫度下降,氣體的內(nèi)能一定減小
D.如果外界溫度上升,使得活塞緩慢上移,則氣體的內(nèi)能一定增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

下列現(xiàn)象中,哪些屬于其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(   )
A.正在運轉(zhuǎn)中的電風(fēng)扇
B.電熱器通電后溫度升高
C.機械表的指針不停地運動
D.行駛中的汽車,在發(fā)動機關(guān)閉后,速度越來越小,最后停下來

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,一橢球形且表面積不變的氣囊內(nèi)裝有一定質(zhì)量的理想氣體,通過氣囊能與外界大氣迅速進行熱交換.設(shè)外界大氣的溫度恒定A、B、C、D為氣囊上的四點,現(xiàn)用兩手指從A、B兩端緩慢擠壓氣囊,仍保證A、B兩端的距離比c、D兩端的距離大,此過程中下列說法正確的是
 
A.外界對氣體做功,氣體的內(nèi)能增加
B.氣體對外界做功,氣體的內(nèi)能減少
C.氣體對外界做功,同時吸收熱量,氣體的內(nèi)能不變
D.氣囊內(nèi)氣體的壓強逐漸減小

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