【選修3-3選做題】
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,活塞與容器壁間能無摩擦滑動,容器的橫截面積為S,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,當氣體從外界吸收熱量Q后,活塞緩慢.上升d 后再次平衡,求:  
(1)外界空氣的溫度是多少?  
(2)在此過程中密閉氣體的內(nèi)能增加了多少?
解:(1)取密閉氣體為研究對象,活塞上升過程為等壓變化,由蓋-呂薩克定律有

得外界溫度
(2)活塞上升的過程,密閉氣體克服大氣壓力和活塞的重力做功,所以外界對系統(tǒng)做的功W=-(mg+P0S)d  
根據(jù)熱力學第一定律得密閉氣體增加的內(nèi)能△U=Q+W=Q-(mg+P0S)d
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:湖北省模擬題 題型:計算題

【選修3-3選做題】
如圖,一上端開口,下端封閉的細長玻璃管,下部有長l1=66cm的水銀柱,中間封有長l2=6.6cm的空氣柱,上部有長l3=44cm的水銀柱,此時水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強為P0=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動一周,求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時管中空氣柱的長度。封入的氣體可視為理想氣體,在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生漏氣。

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科目:高中物理 來源:模擬題 題型:計算題

【選修3-3選做題】
如圖所示,一圓筒形汽缸靜止于水平地面上,汽缸的質(zhì)量為M,活塞(連同手柄)的質(zhì)量為m,汽缸內(nèi)部的橫截面積為S,大氣壓強為P0,平衡時汽缸內(nèi)的容積為V,F(xiàn)用手握住活塞手柄緩慢向上提,設汽缸足夠長,在整個上提過程中氣體的溫度保持不變,不計汽缸內(nèi)氣體的重力及活塞與汽缸壁間的摩擦,求汽缸剛提離地面時活塞上升的距離。

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科目:高中物理 來源:模擬題 題型:計算題

【選修3-3選做題】
一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再變化到狀態(tài)C,其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃。則:
(1)該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為多少℃?
(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中內(nèi)能的變化量是多大?
(3)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱,還是放熱?傳遞的熱量是多少?

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科目:高中物理 來源:河北省模擬題 題型:計算題

【選修3-3選做題】
一根兩端開口、橫截面積為S=2cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深)。管中有一個質(zhì)量不計的光滑活塞,活塞下封閉著長L=21cm的氣柱,氣體的溫度T1=280K,外界大氣壓取P0=1.0×105Pa(相當于75cm汞柱高的壓強)。
(1)對氣體加熱,使其溫度升高到T2=320K,求此時氣柱的長度;
(2)在活塞上施加一個豎直向上的拉力F=4N,保持氣體的溫度T2不變,求平衡后氣柱的長度及此時管內(nèi)外水銀面的高度差。

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科目:高中物理 來源:湖北省模擬題 題型:計算題

【選修3-3選做題】
一定質(zhì)量的理想氣體,其狀態(tài)變化圖如箭頭順序所示,AB平行于縱軸,BC平行于橫軸,CA段是以縱軸和橫軸為漸近線的雙曲線的一部分,且已知A狀態(tài)的壓強和體積分別為、,且,試求解下列問題:
(1)氣體在B狀態(tài)的溫度和C狀態(tài)的體積。
(2)從B到C過程中,是氣體對外做功還是外界對氣體做功?做了多少功?

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