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如右图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为、压强为的理想气体.分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求

(ⅰ)气缸内气体与大气达到平衡时的体积

(ii)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q .

 

【答案】

 (ⅰ)  ;(ⅱ)

【解析】 (ⅰ)在气体由压缩下降到的过程中,气体体积不变,温度由变为,由查理定律得                 ①

在气体温度由变为的过程中,体积由减小到,气体压强不变,由着盖·吕萨克定律得                             ②

由①②式得                      ③

(ⅱ)在活塞下降过程中,活塞对气体做的功为

          ④

在这一过程中,气体内能的减少为

         ⑤

由热力学第一定律得,气缸内气体放出的热量为

            ⑥

由②③④⑤⑥式得

         ⑦

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?长沙模拟)如右图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2P0的理想气体.P0和T0分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为U=aT,a为正的常量;容器内气体的温度缓慢降低的过程中,最后气体的压强变为P0和T0.热力学第一定律为△U=W+Q.求:
(1)气缸内气体的体积V1
(2)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q.

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科目:高中物理 来源: 题型:

模块3—3试题

(1)下列说法正确的是          (填入正确选项前的字母,每选错一个扣2分,最低得分为0分。)

(A)当一定量气体吸热时,其内能可能减小

(B)玻璃、石墨和金刚石都是晶体,木炭是非晶体

(C)单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点

(D)当液体与大气相接触时,液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部

(E)气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度有关

(2)如右图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强1.2p0的理想气体,p0与T0分别为大气的压强和温度。已知:气体内能U与温度T的关系为为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的。求:

(i)气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1

(ii)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q。

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科目:高中物理 来源:新人教版高三物理选修3-3固体 液体和气体专项练习(带解析) 题型:计算题

如右图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为、压强为的理想气体.分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求

(ⅰ)气缸内气体与大气达到平衡时的体积
(ii)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q .

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科目:高中物理 来源:2010年高考试题(海南卷)解析版 题型:计算题

 模块3-3 试题( 12 分)

(1)(4分)下列说法正确的是(填入正确选项前的字母,每选错一个扣2分,最低得分为0分)。

(A)当一定质量的气体吸热时,其内能可能减小

(B)玻璃、石墨和金刚石都是晶体,木炭是非晶体

(C)单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点

(D)当液体与大气相接触时,液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部

(E)气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度有关

 

(2)(8分)如右图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为、压强为的理想气体.分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求

(ⅰ)气缸内气体与大气达到平衡时的体积

(ii)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q .

 

 

 

 

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