(9分)如圖所示,在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一部分氣體,活塞與容器壁間可以無摩擦滑動,活塞的面積為S。現(xiàn)將整個裝置放在大氣壓恒為p0的空氣中,開始時氣體的溫度為T0,活塞與容器底的距離為h0。在氣體從外界吸收熱量Q的過程中,活塞緩慢上升d后再次平衡,則在此過程中密閉氣體的內(nèi)能增加了多少?

解析試題分析:取活塞為研究對象,設(shè)活塞對密閉氣體做的功為W,由動能定理得:
                       
根據(jù)熱力學(xué)第一定律有:
                              
聯(lián)立解得密閉氣體增加的內(nèi)能
    
考點(diǎn):熱力學(xué)第一定律;動能定理。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

對于一定量的理想氣體,下列說法正確的是________

A.若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變,其內(nèi)能也一定不變
B.若氣體的內(nèi)能不變,其狀態(tài)也一定不變
C.若氣體的溫度隨時間不斷升高,其壓強(qiáng)一定不斷增大
D.氣體溫度每升高 1 K 所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)
E.當(dāng)氣體溫度升高時,氣體的內(nèi)能一定增大

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

(6分)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,F(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。

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科目:高中物理 來源: 題型:問答題

(1)下列說法正確的有________.(填入正確選項(xiàng)前的字母)
A.第二類永動機(jī)和第一類永動機(jī)一樣,都違背了能量守恒定律
B.自然界中的能量雖然是守恒的,但有的能量便于利用,有的不便于利用,故要節(jié)約能源
C.若氣體的溫度隨時間不斷升高,其壓強(qiáng)也一定不斷增大
D.晶體都具有固定的熔點(diǎn)
(2)如圖所示,用銷釘固定的導(dǎo)熱活塞把水平放置的導(dǎo)熱汽缸分隔成容積相同的兩部分,分別封閉著A、B兩部分理想氣體:A部分氣體壓強(qiáng)為pAO=2.5×105 Pa,B部分氣體壓強(qiáng)為pBO=1.5×105 Pa.現(xiàn)拔去銷釘,待活塞重新穩(wěn)定后.(外界溫度保持不變,活塞與汽缸間摩擦可忽略不計(jì),整個過程無漏氣發(fā)生)

①求此時A部分氣體體積與原來體積之比;
②判斷此過程中A部分氣體是吸熱還是放熱,并簡述理由.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,用不計(jì)重力的輕質(zhì)活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量理想氣體,活塞與氣缸壁間摩擦忽略不計(jì),開始時活塞距氣缸底高度h1 =" 0.50" m.給氣缸加熱,活塞緩慢上升到距離氣缸底h2 =" 0.80" m處,同時缸內(nèi)氣體吸收Q =" 450" J的熱量.已知活塞橫截面積S = 5.0×10-3 m2,大氣壓強(qiáng)p0 = 1.0×105 Pa.求:

①缸內(nèi)氣體對活塞所做的功W;
②此過程中缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能ΔU .

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的,開始活塞被固定在A點(diǎn),打開固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過足夠長時間后,活塞停在B點(diǎn),已知AB=h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g.

①求活塞停在B點(diǎn)時缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng);
②設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定).

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

【選修3-3】(6分)如題10圖所示,活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在圓柱形氣缸內(nèi),活塞與氣缸之間無摩擦,先將氣缸放在的冰水混合物中氣體達(dá)到平衡狀態(tài),測得氣體的體積為,然后將氣缸從冰水混合物中移出后,在室溫()中達(dá)到平衡狀態(tài),外界大氣壓強(qiáng)保持不變.求:

①氣缸內(nèi)氣體在平衡狀態(tài)的體積;
②氣缸內(nèi)氣體從狀態(tài)到狀態(tài)過程是從外界吸熱還是向外界放熱?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的A→B、B→C、C→A三個變化過程,設(shè)氣體在狀態(tài)A、B時的溫度分別為,已知,求:

(1)
(2)若氣體從C→A的過程中做功為100J,同時吸熱250J,則此過程中氣體內(nèi)能怎么改變?變化了多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

(6分)下列說法正確的是

A.當(dāng)一定質(zhì)量的氣體吸熱時,其內(nèi)能可能減小
B.玻璃、石墨和金剛石都是晶體,石蠟是非晶體‘
C.單晶體有固定的熔點(diǎn),多晶體和非晶體沒有固定的熔點(diǎn)
D.當(dāng)液體與大氣相接觸時,液體表面層內(nèi)的分子所受其它分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部
E.空氣的相對濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)之比

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