如圖所示，兩個(gè)截面積都為S的圓柱形容器，右邊容器高為H．上端封閉，左邊容 器上端是一個(gè)可以在容器內(nèi)無摩檫滑動(dòng)的質(zhì)量為M的活塞：兩容器由裝有閥門的極細(xì) 管道相連，容器、活塞和細(xì)管都是絕熱的．開始時(shí)閥門關(guān)閉，左邊容器中裝有理想氣體，平衡時(shí)活塞到容器底的距離為H，右邊容器內(nèi)為真空．現(xiàn)將閥門緩慢打開，活塞便緩慢 下降，直至系統(tǒng)達(dá)到新的平衡．此時(shí)理想氣體的溫度增加為原來的1.4倍，已知外界大氣 壓強(qiáng)為P0，求此過程中氣體內(nèi)能的增加量．


考點(diǎn)：熱力學(xué)第一定律；封閉氣體壓強(qiáng)．

專題：熱力學(xué)定理專題．

分析：對(duì)活塞受力分析，應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求出活塞下降的距離，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律求內(nèi)能的變化．

解答：  解：理想氣體發(fā)生等壓變化，氣體壓強(qiáng)為P，對(duì)活塞由：

PS=Mg+P0S

設(shè)氣體初溫為T，活塞下降X，平衡時(shí)有：

解得X=

系統(tǒng)絕熱，Q=0

外界對(duì)氣體做功W=PSX

由熱力學(xué)第一定律△U=Q+W

所以△U=

答：此過程中氣體內(nèi)能的增加量．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱力學(xué)第一定律和理想氣體狀態(tài)方程的綜合應(yīng)用，難度中等．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一束復(fù)色光從圓柱形玻璃磚的側(cè)面A點(diǎn)，以45°的入射角射入，結(jié)果從玻璃磚的側(cè)面B點(diǎn)和C點(diǎn)各射入一束單色光a和b，則下列說法正確的是(     )

  A．單色光a從B點(diǎn)出射時(shí)的折射角小于單色光b形C點(diǎn)出射時(shí)的折射角

  B．逐漸增大復(fù)合光在A點(diǎn)的入射角，則b光束先于a光束在玻璃磚中發(fā)生全反射

  C．單色光a在玻璃中從A到B的傳播時(shí)間比單色光b從A到C的傳播時(shí)間少

  D．經(jīng)同一雙鍵干涉試驗(yàn)裝置，a光形成的條紋間距比b光形成的條紋間距小

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，水平地面上不同位置的三個(gè)物體沿三條不同的路徑拋出，最終落在同一點(diǎn)，三條路徑的最高點(diǎn)是等高的，若忽略空氣阻力的影響，下列說法正確的是(     )

  A．沿路徑1拋出的物體落地的速率最大

  B．沿路徑3拋出的物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長

  C．沿路徑3拋出的物體初速度的豎直分量最大

  D．三個(gè)物體拋出時(shí)初速度的水平分量相等

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科目：高中物理 來源： 題型：


同向行駛的a車和b車，其位移﹣時(shí)間圖象分別為圖中直線a和曲線b．由圖可知(     )

  A．b車運(yùn)動(dòng)方向始終不變

  B．在t1時(shí)刻a車的位移大于b車

  C．t1到t2時(shí)間內(nèi)a車的平均速度小于b車

  D．t1到t2時(shí)間內(nèi)某時(shí)刻兩車的速度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：


DIS實(shí)驗(yàn)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)．老師上課時(shí)“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的裝置如圖（a）所示，在某次實(shí)驗(yàn)中，選擇DIS以圖象方式顯示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，所顯示的圖象如圖（b）所示．圖象的橫軸表示小球距D點(diǎn)的高度h，縱軸表示擺球的重力勢能Ep、動(dòng)能Ek或機(jī)械能E．試回答下列問題：

（1）圖（b）的圖象中，表示小球的重力勢能Ep、動(dòng)能Ek、機(jī)械能E隨小球距D點(diǎn)的高度h變化關(guān)系的圖線分別是   （按順序填寫相應(yīng)圖線所對(duì)應(yīng)的文字）．

（2）根據(jù)圖（b）所示的實(shí)驗(yàn)圖象，可以得出的結(jié)論是     ．

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科目：高中物理 來源： 題型：


皮球從某高度落到水平地板上，每彈跳一次上升的高度總等于前一次的0.64倍，且每次球與地面接觸時(shí)間相等，空氣阻力不計(jì)，與地面碰撞時(shí)，皮球重力可忽略。

⑴相鄰兩次球與地板碰撞的平均沖力大小之比是多少？

⑵若用手拍這個(gè)球，保持在0.8m的高度上下跳動(dòng)，則每次應(yīng)給球施加的沖量大小為多少？已知球的質(zhì)量m=0.5kg，g=10m/s2。

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科目：高中物理 來源： 題型：


質(zhì)量為M的物塊以速度V運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正撞，碰撞后兩者的動(dòng)量正好相等，兩者質(zhì)量之比M/m可能為

A.2        B.3        C.4        D. 5

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，勻強(qiáng)磁場豎直向上穿過水平放置的金屬框架，框架寬為L，右端接有電阻R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒以v0的初速度沿框架向左運(yùn)動(dòng)，棒與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，測得棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，通過任一截面的電荷量為q，求：

(1)棒能運(yùn)動(dòng)的距離；

(2)R上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：


多數(shù)同學(xué)家里都有調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)速電風(fēng)扇，過去是用變壓器來實(shí)現(xiàn)上述調(diào)節(jié)的，缺點(diǎn)是成本高、體積大、效率低，且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速．現(xiàn)在的調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的，如圖所示為一個(gè)經(jīng)過雙向可控硅電子元件調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，即在正弦式電流的每一個(gè)周期中，前面的被截去，從而改變了電燈上的電壓，那么現(xiàn)在電燈上的電壓的有效值為 (　　)

A．Um                                B．

C．                                   D．

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