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如图1所示,导热气缸开口向下,内有理想气体,缸内活塞可自由滑动且不漏气,活塞下挂一个沙桶,沙桶装满沙子时,活塞恰好静止.现在把沙桶底部钻一个小洞,细沙慢慢漏出,同时缓慢降低气缸外部的环境温度,则(  )?

图1

A.气体压强增大,内能可能不变?

B.外界对气体做功,气体温度可能升高?

C.气体体积减小,压强增大,温度一定降低?

D.外界对气体做功,气体吸收热量?

解析:对活塞进行研究,活塞受到向下的重力、绳子的拉力和密封气体的压力、向上的大气压力.细沙慢慢漏出时,绳子的拉力减小,活塞慢慢上升,活塞可看作处于平衡状态,因此密封气体对活塞的压力增大,压强增大.虽然外界对气体做功,气体的内能要增加,温度要升高,但由于气缸是导热的,且活塞慢慢上升,可以认为气体有足够的时间同外界发生热交换,而保持气体的温度同外界温度相同,即气体的温度降低,内能减少(理想气体的内能与气体的体积无关).综上所述,细沙慢慢漏出后,外界对气体做功,气体的体积减小,压强增大,对外放热,温度降低,内能减少,选项C正确.

答案:C

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相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【物理-选修3-3】
(1)如图1所示,导热的气缸固定在水平地面上,用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中,气缸的内壁光滑.现用水平外力F作用于活塞杆,使活塞缓慢地向右移动,由状态①变化到状态②,在此过程中,如果环境温度保持不变,下列说法正确的是
BC
BC

A.每个气体分子的速率都不变
B.气体分子平均动能不变
C.水平外力F逐渐变大
D.气体内能减少
E.气体放出热量
F.气体内能不变,却对外做功,此过程违反热力学第一定律,不可能实现
G.气体是从单一热源吸热,全部用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律
(2)如图2所示p-V图中,一定质量的理想气体由状态A经过 ACB过程至状态B,气体对外做功280J,放出热量410J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中外界对气体做功200J.
(1)ACB过程中气体的内能如何变化?变化了多少?
(2)BDA过程中气体吸收还是放出多少热量?

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科目:高中物理 来源: 题型:

[物理--选修3-3]
(1)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程.以下说法正确的是
ACD
ACD
.(填入正确选项前的字母)
A.液晶的分子势能与体积有关
B.空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
C.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
D.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
E.金刚石、食盐、玻璃都是晶体
(2)一足够高的内壁光滑的导热气缸开口向上,竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体,如图1所示.开始时气体的体积为2.0×10-3m3,现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙,最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半;然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为400K.(大气压强为1.0×105Pa)
①求气缸内气体的最终体积;
②在图2的p-V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化,并用箭头在图线上标出状态变化的方向.

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年湖北省黄石二中高三(下)适应性考试物理试卷(5月份)(解析版) 题型:解答题

【物理-选修3-3】
(1)如图1所示,导热的气缸固定在水平地面上,用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中,气缸的内壁光滑.现用水平外力F作用于活塞杆,使活塞缓慢地向右移动,由状态①变化到状态②,在此过程中,如果环境温度保持不变,下列说法正确的是______
A.每个气体分子的速率都不变
B.气体分子平均动能不变
C.水平外力F逐渐变大
D.气体内能减少
E.气体放出热量
F.气体内能不变,却对外做功,此过程违反热力学第一定律,不可能实现
G.气体是从单一热源吸热,全部用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律
(2)如图2所示p-V图中,一定质量的理想气体由状态A经过 ACB过程至状态B,气体对外做功280J,放出热量410J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中外界对气体做功200J.
(1)ACB过程中气体的内能如何变化?变化了多少?
(2)BDA过程中气体吸收还是放出多少热量?

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年湖南省株洲市三校联考高三(上)第五次月考物理试卷(解析版) 题型:解答题

【物理-选修3-3】
(1)如图1所示,导热的气缸固定在水平地面上,用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中,气缸的内壁光滑.现用水平外力F作用于活塞杆,使活塞缓慢地向右移动,由状态①变化到状态②,在此过程中,如果环境温度保持不变,下列说法正确的是______
A.每个气体分子的速率都不变
B.气体分子平均动能不变
C.水平外力F逐渐变大
D.气体内能减少
E.气体放出热量
F.气体内能不变,却对外做功,此过程违反热力学第一定律,不可能实现
G.气体是从单一热源吸热,全部用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律
(2)如图2所示p-V图中,一定质量的理想气体由状态A经过 ACB过程至状态B,气体对外做功280J,放出热量410J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中外界对气体做功200J.
(1)ACB过程中气体的内能如何变化?变化了多少?
(2)BDA过程中气体吸收还是放出多少热量?

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