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如图所示,气缸放置在水平地面上,缸内封闭一定质量的气体,活塞横截面积为S,外界大气压强为P0,气缸内电热丝热功率为P,测得通电时间t内活塞缓慢向左移动距离为h,气缸向外界放出热量为Q,不计活塞与气缸之间的摩擦,则在时间t内缸内气体内能的变化量为(  )
分析:改变内能的方式有做功和热传递,本题中大气压和内部气体做功,根据热力学第一定律求内能变化.
解答:解:根据热力学第一定律,有:△U=Q+W ①
根据题意可知气体体积膨胀对外做功为-p0Sh,外界对气体做功代数和为:W=Pt-p0Sh ②
因为放出热量,所以为-Q ③
联立①②③解得:△U=Pt-p0Sh-Q
故选D
点评:本题考查了热力学第一定律的应用,注意各物理量的符号的正负.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量为10kg,横截面积50cm2,厚度1cm,气缸全长21cm,气缸质量20kg,大气压强为1×105Pa,当温度为7℃时,活塞封闭的气柱长10cm,若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通.g取10m/s2求:
(1)气柱多长?
(2)当温度多高时,活塞刚好接触平台?
(3)当温度多高时,缸筒刚好对地面无压力.(活塞摩擦不计).

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(2008?虹口区二模)如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量为10kg,横截面积50cm2,厚度1cm,气缸全长21cm,气缸质量20kg,大气压强为1×105Pa,当温度为7℃时,活塞封闭的气柱长10cm.若将气缸缓慢倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通.g取10m/s2.求:
(1)气柱多长?
(2)当温度多高时,活塞刚好接触平台?(活塞摩擦不计)

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量为10kg,横截面积50cm2,厚度1cm,气缸全长21cm,大气压强为1×105Pa,当温 度为7℃时,活塞封闭的气柱长10cm,若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气 能通过平台上的缺口与大气相通.g取10m/s2,不计活塞与气缸之间的摩擦,保留三位有效数字.
①将气缸倒过来放置,若温度上升到27℃,求此时气柱的长度.
②气缸倒过来放置后,若逐渐升高温度,发现活塞刚好接触平台,求此时气体的温度.

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精英家教网如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量为10kg,横截面积50cm2,厚度1cm,气缸全长21cm,气缸质量20kg,大气压强为1×105 Pa,当温度为7℃时,活塞封闭的气柱长10cm,若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通.g取10m/s2,封闭的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气.求:
①若气柱温度不变,气柱达到新的平衡时的长度;
②缓慢升高气柱的温度,当活塞刚好接触平台时气柱的温度.

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