如圖所示,一圓柱形容器豎直放置,通過活塞封閉著攝氏溫度為t的理想氣體;钊馁|(zhì)量為m,橫截面積為S,與容器底部相距h,F(xiàn)通過電熱絲給氣體加熱一段時(shí)間,結(jié)果活塞又緩慢上升了h,若這段時(shí)間內(nèi)氣體吸收的熱量為Q,已知大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,不計(jì)器壁向外散失的熱量及活塞與器壁間的摩擦,求:

①容器中氣體的壓強(qiáng);
②這段時(shí)間內(nèi)氣體的內(nèi)能增加了多少?
③這段時(shí)間內(nèi)氣體的溫度升高了多少?

、、

解析試題分析:
①以活塞為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行受力分析,由平衡條件得:
解得:容器中氣體的壓強(qiáng)  
②根據(jù)功的定義知:氣體對(duì)外做功為
解得:
根據(jù)熱力學(xué)第一定律得:這段時(shí)間內(nèi)氣體的內(nèi)能增加
③在加熱過程中活塞緩慢上升,壓強(qiáng)保持不變,是等壓變化,由蓋—呂薩克定律得:
,即 
解得:
所以這段時(shí)間內(nèi)氣體的溫度升高了 
考點(diǎn):本題考查熱力學(xué)第一定律、等壓變化及氣體壓強(qiáng)的計(jì)算,意在考查考生靈活運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力及對(duì)熱力學(xué)第一定律、蓋—呂薩克定律的掌握情況。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

(6分)如圖所示,導(dǎo)熱的氣缸固定在水平地面上,用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸中,氣缸的內(nèi)壁光滑。現(xiàn)用水平外力F作用于活塞桿,使活塞緩慢地向右移動(dòng),由狀態(tài)①變化到狀態(tài)②,在此過程中,如果環(huán)境溫度保持不變,下列說法正確的是:

A.氣體分子平均動(dòng)能不變
B.氣體內(nèi)能減少
C.氣體吸收熱量
D.氣體內(nèi)能不變,卻對(duì)外做功,此過程違反熱力學(xué)第一定律,不可能實(shí)現(xiàn)
E.氣體是從單一熱源吸熱,全部用來對(duì)外做功,但此過程不違反熱力學(xué)第二定律

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖所示,一個(gè)活塞將絕熱容器分成A、B;兩部分.用控制閂K固定活塞.保持A體積不變.給電熱絲通電.則此過程中氣體A的內(nèi)能    .溫度        ;拔出控制閂K.活塞將向右移動(dòng)壓縮氣體B.則氣體B的內(nèi)能         

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖象如圖,AB、BC分別與p軸、T軸平行,氣體在狀態(tài)A時(shí)體積為V0,則在狀態(tài)C時(shí)的體積為       ;從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中,氣體對(duì)外界做功為W,內(nèi)能增加了ΔU,則此過程中該氣體吸收的熱量為       

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖像如圖所示,氣體在狀態(tài)A時(shí)的體積V0=2 m3,線段AB與p軸平行.
①求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積;
②氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B過程中,對(duì)外界做功30 J,問該過程中氣體吸熱還是放熱?傳遞的熱量為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,用一重量為500N的活塞在氣缸內(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(shí)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(shí)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(duì)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

(10分)如圖所示,一個(gè)絕熱的氣缸豎直放置,內(nèi)有一個(gè)絕熱且光滑的活塞,中間有一個(gè)固定的導(dǎo)熱性良好的隔板,隔板將氣缸分成兩部分,分別密封著兩部分理想氣體 A 和 B。活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,與隔板相距h,F(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體,當(dāng)A氣體吸收熱量Q時(shí),活塞上升了h,此時(shí)氣體的溫度為T1。已知大氣壓強(qiáng)為P0,重力加速度為g。

①加熱過程中,若A氣體內(nèi)能增加了1,求B氣體內(nèi)能增加量2
②現(xiàn)停止對(duì)氣體加熱,同時(shí)在活塞上緩慢添加砂粒,當(dāng)活塞恰好回到原來的位置時(shí)A氣體的溫度為T2。求此時(shí)添加砂粒的總質(zhì)量

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(8分)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(shí)的溫度為27℃,求:

①該氣體在狀態(tài)B、C時(shí)的溫度分別是多少?
②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中內(nèi)能的變化量是多少?
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: 題型:單選題

一定質(zhì)量的理想氣體,現(xiàn)要使它的壓強(qiáng)經(jīng)過狀態(tài)變化后回到初始狀態(tài)的壓強(qiáng),那么使用下列哪些過程可以實(shí)現(xiàn)(  )

A.先將氣體等溫膨脹,再將氣體等容降溫
B.先將氣體等溫壓縮,再將氣體等容降溫
C.先將氣體等容升溫,再將氣體等溫壓縮
D.先將氣體等容降溫,再將氣體等溫壓縮

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