如图11所示.圆柱形绝热气缸固定于水平面上.缸内用绝热活塞密封一定质量的理想气体.已知活塞与气缸壁的接触是光滑的.活塞的横截面积是S.大气压强为P0.电源和电热丝构成回路.可以对气体缓慢加热.开始时.电路未接通.系统处于平衡状态.封闭气体的温度为T1.现用两种方法使气缸内气体温度均由T1缓慢升高到T2,第一次先将活塞固定.接通电路后电热丝产生� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（12分）如图11所示，圆柱形绝热气缸（设其足够长）固定于水平面上，缸内用绝热活塞密封一定质量的理想气体，已知活塞与气缸壁的接触是光滑的，活塞的横截面积是S，大气压强为P₀，电源和电热丝构成回路，可以对气体缓慢加热，开始时，电路未接通，系统处于平衡状态，封闭气体的温度为T₁，现用两种方法使气缸内气体温度均由T₁缓慢升高到T₂,第一次先将活塞固定，接通电路后电热丝产生的热量为Q₁;第二次活塞不固定，可以缓慢自由移动，接通电路后电热丝产生的热量为Q₂,

（1）通过计算说明Q₁和Q₂哪个大些？

（2）求第二种情况下气缸内气体温度由T₁升高到T₂的过程中，活塞移动的距离？

【答案】

（1）Q₁< Q₂

（2）

【解析】（1）等容过程中，吸收的热量，用于增加气体的内能，⊿U₁=Q₁

等压过程，吸收的热量用于增加气体的内能和对外做功，⊿U₂+W₂=Q₂

又⊿U₂=⊿U₁

所以有Q₁< Q₂————————————————————6分

（2）气体对外做功W₂=P₀SL

又W₂= Q₂－Q₁

所以活塞向右移动的距离 ——————————6分

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2000年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车,该车的车速已达到每小时500 km,可载5人.如图11所示就是磁悬浮的原理.图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导圆环.将超导圆环B水平放在磁铁A上,它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A上方的空中(　　)?

图11

A.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流.当稳定后,感应电流消失?

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