如圖所示,在水平固定的筒形絕熱氣缸中,用絕熱的活塞封閉一部分氣體,活塞與氣缸之間無摩擦且不漏氣.外界大氣壓強恒為p0,氣體溫度為27℃時,活塞與汽缸底相距45cm.用一個電阻絲R給氣體加熱,活塞將會緩慢移動,使氣缸內(nèi)氣體溫度升高到77℃.求:
(1)活塞移動了多少距離?
(2)請分析說明,升溫后單位時間內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的碰撞次數(shù)如何變化?
分析:(1)給氣體加熱,活塞向右緩慢移動的過程中,氣缸內(nèi)氣體發(fā)生等壓變化,根據(jù)蓋?呂薩克定律可求出溫度升高到77℃時活塞與汽缸底相距的距離,即可求出活塞移動的距離.
(2)根據(jù)壓強的微觀含義分析升溫后單位時間內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的碰撞次數(shù)如何變化.
解答:解:(1)氣體發(fā)生的等壓變化,設(shè)活塞面積為S
開始時V1=SL1,T1=300 K,升溫后V2=SL2,T2=350 K
根據(jù)蓋?呂薩克定律應(yīng)有
SL1
T1
=
SL2
T2

解得L2=52.5 cm
活塞移動的距離x=L2-L1=7.5 cm
(2)溫度升高后,分子熱運動平均動能增加,平均每次對器壁的撞擊力度增加,而壓強不變,所以單位時間內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的碰撞次數(shù)減少;
答:(1)活塞移動了7.5cm距離;
(2)升溫后單位時間內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的碰撞次數(shù)減少.
點評:本題只要掌握分子動理論、氣體壓強的微觀意義和氣態(tài)方程,就能正確解答,基礎(chǔ)題.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)(選修模塊3-3)
(1)下列敘述中正確的是:
 

A、一定質(zhì)量的氣體壓強越大,則分子的平均動能越大
B、自然界中所有宏觀過程都具有方向性
C、外界對氣體做正功,氣體的內(nèi)能也可能減小
D、分子間距離增大時,分子間的引力和斥力都減小,它們的合力也減小
(2)一密封容器內(nèi)有一部分氣體,容器下部有一部分未完全蒸發(fā)的水(且在下列過程中均未完全蒸發(fā)),則容器內(nèi)水蒸汽
 
(填“是”或“不是”)飽和汽,若容器內(nèi)氣體壓強為p,溫度為T(熱力學(xué)溫標(biāo));現(xiàn)把容器溫度緩慢升高到2T后,則容器內(nèi)水蒸汽
 
(填“是”或“不是”)飽和汽,容器內(nèi)氣體壓強
 
2p(填“>”、“<”或“=”).
(3)如圖所示,在水平固定的筒形絕熱氣缸中,用絕熱的活塞封閉一部分氣體.活塞的橫截面積為0.2m2,外界大氣壓強為105Pa,氣體溫度為27℃.活塞與氣缸之間無摩擦間不漏氣.用一個電阻絲R給氣體加熱,活塞將會緩慢移動當(dāng)氣缸內(nèi)溫度升高到77℃時,活塞移動了7.5cm.已知被封閉氣體的溫度每升高1℃,其內(nèi)能增加74.8J,求電阻絲對氣體提供的熱量為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)(1)下列敘述中,正確的是
 

A.物體溫度升高,物體內(nèi)所有分子動能都增大
B.布朗運動是液體分子的熱運動
C.一定質(zhì)量的理想氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能可能不變
D.第二類永動機不違反能量守恒定律
(2)如圖所示,在水平固定的筒形絕熱氣缸中,用絕熱的活塞封閉一部分氣體,活塞與氣缸之間無摩擦且不漏氣.外界大氣壓強恒為p0,氣體溫度為27℃時,活塞與汽缸底相距45cm.用一個電阻絲R給氣體加熱,活塞將會緩慢移動,使氣缸內(nèi)氣體溫度升高到77℃.
求:
①活塞移動了多少距離?
②請分析說明,升溫后單位時間內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的碰撞次數(shù)如何變化?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在水平固定的筒形絕熱氣缸中,用絕熱的活塞封閉一部分氣體.活塞的橫截面積為0.2m2,外界大氣壓強為105Pa,氣體溫度為27℃.活塞與氣缸之間無摩擦間不漏氣.用一個電阻絲R給氣體加熱,活塞將會緩慢移動當(dāng)氣缸內(nèi)溫度升高到77℃時,活塞移動了7.5cm.已知被封閉氣體的溫度每升高1℃,其內(nèi)能增加74.8J,求電阻絲對氣體提供的熱量為多少?

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科目:高中物理 來源:2012屆黑龍江省大慶鐵人中學(xué)高二下學(xué)期期末考試物理試卷(帶解析) 題型:計算題

(8分)如圖所示,在水平固定的筒形絕熱氣缸中,用絕熱的活塞封閉一部分氣體,活塞與氣缸之間無摩擦且不漏氣。外界大氣壓強恒為p0,氣體溫度為27 ℃時,活塞與汽缸底相距45 cm。用一個電阻絲R給氣體加熱,活塞將會緩慢移動,使氣缸內(nèi)氣體溫度升高到77 ℃.求:

(1)活塞移動了多少距離?
(2)請分析說明,升溫后單位時間內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的碰撞次數(shù)如何變化?

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