4.如圖所示,輕質(zhì)活塞將體積為V0,溫度為3T0的理想氣體,密封在內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸內(nèi),已知大氣壓強(qiáng)為p0,大氣的溫度為T0,氣體內(nèi)能U與溫度的關(guān)系為U=aT(a為常量),在氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢降為T0的過(guò)程中,求:
①氣體內(nèi)能的減少量;
②氣體放出的熱量.

分析 (1)結(jié)合題目給出的條件即可求出氣體內(nèi)能減少量;
(2)找出初狀態(tài)和末狀態(tài)的物理量,由蓋•呂薩克定律求體積,根據(jù)功的公式和內(nèi)能表達(dá)式求放出的熱量.

解答 解:①由題意可知$△U=a△T=2a{T}_{0}^{\;}$
②設(shè)溫度降低后的體積為${V}_{2}^{\;}$,則$\frac{{V}_{0}^{\;}}{3{T}_{0}^{\;}}=\frac{{V}_{2}^{\;}}{{T}_{0}^{\;}}$
外界對(duì)氣體做功為$W={p}_{0}^{\;}({V}_{0}^{\;}-{V}_{2}^{\;})$
根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q,
解得$Q=\frac{2}{3}{p}_{0}^{\;}{V}_{0}^{\;}$+2a${T}_{0}^{\;}$
答:①氣體內(nèi)能的減少量為$2a{T}_{0}^{\;}$;
②氣體放出的熱量為$\frac{2}{3}{p}_{0}^{\;}{V}_{0}^{\;}+2a{T}_{0}^{\;}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查了理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用和熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用,注意氣體的初末的狀態(tài)參量是解答的關(guān)鍵,難度適中.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.將兩塊鉛壓緊以后能連成一塊,說(shuō)明分子間存在引力
B.壓縮氣體要用力,說(shuō)明分子間有斥力作用
C.懸浮在液體中的固體顆粒越大,周圍液體分子撞擊的機(jī)會(huì)越多,布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯
D.溫度低的物體內(nèi)能小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.如圖所示,一水平放置的金屬板的正上方有一固定的正點(diǎn)電荷Q,一表面絕緣的帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)且不影響Q的電場(chǎng))從左端以初速度v0滑上金屬板光滑的上表面向右運(yùn)動(dòng)到右端.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( 。
A.小球先作減速運(yùn)動(dòng)再作加速運(yùn)動(dòng)B.小球受到的合力的沖量為零
C.小球的電勢(shì)能先減小,后增加D.小球先加速運(yùn)動(dòng),后減速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖所示,質(zhì)量為m的小球從高為h處的斜面上的A點(diǎn)滾下,經(jīng)過(guò)水平面BC后,再滾上另一斜面,當(dāng)它到達(dá)高為$\frac{h}{4}$的D點(diǎn)時(shí),速度不為零,在小球由A運(yùn)動(dòng)到D的這個(gè)過(guò)程中,重力勢(shì)能的變化為( 。
A.減少$\frac{mgh}{4}$B.減少$\frac{3mgh}{4}$C.減少mghD.不能確定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.2016年10月19日,“神舟十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接,形成的“天神組合體”開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)30天的組合飛行,再一次創(chuàng)造了中國(guó)載人航天的新紀(jì)錄.若在實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接過(guò)程中,先使“神舟十一號(hào)”飛船沿橢圓軌道運(yùn)行,且讓橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)在“天宮二號(hào)”等待交會(huì)對(duì)接的近似正圓軌道上,然后在“神舟十一號(hào)”運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)附近時(shí)進(jìn)行對(duì)接,并使“天神組合體”能沿“天宮二號(hào)”原來(lái)的近似正圓軌道運(yùn)動(dòng).對(duì)于這個(gè)對(duì)接過(guò)程,“神舟十一號(hào)”沿橢圓軌道運(yùn)行到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)應(yīng)做出的調(diào)整,下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.需要適當(dāng)減速B.需要適當(dāng)加速
C.需要先減速再加速D.需要適當(dāng)改變速度方向

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

9.如圖所示,光滑水平地面上停放著質(zhì)量M=2kg的小車,小車上固定光滑斜面和連有輕彈簧的擋板,彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),其自由端恰在C點(diǎn).質(zhì)量m=1kg的小物塊從斜面上A點(diǎn)由靜止滑下并向右壓縮彈簧.已知A點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直高度差為h=1.8m,BC長(zhǎng)度為L(zhǎng)=3m,BC段動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,CD段光滑,且小物塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)無(wú)能量損失.若取g=I0m/s2,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.物塊第一次到達(dá)C點(diǎn)時(shí)小車的速度為3m/s
B.彈簧壓縮時(shí)彈性勢(shì)能的最大值為3J
C.物塊第二次到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為零
D.物塊第二次到達(dá)C后物塊與小車相對(duì)靜止

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.如圖所示,一均勻帶正電的無(wú)限長(zhǎng)絕緣細(xì)桿水平放置,細(xì)桿上方有A、B、C三點(diǎn),三點(diǎn)均與細(xì)桿在同一豎直平面內(nèi),且三點(diǎn)到細(xì)桿的距離滿足rA=rB<rC,則( 。
A.A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)φAB<φC
B.將一負(fù)電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn),電荷電勢(shì)能一定增加
C.A、B、C三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同
D.在A點(diǎn),若電子以一垂直于紙面向外的速度飛出,電子一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

13.如圖為某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度圖象.由圖象可求得,質(zhì)點(diǎn)在0-2s內(nèi)的加速度是2m/s2,2-4s物體做勻速運(yùn)動(dòng)(填“勻速”、“勻加速”、“靜止”)3s末的瞬時(shí)速度是4m/s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.下列描述錯(cuò)誤的是(  )
A.開(kāi)普勒提出所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓
B.卡文迪許通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量
C.庫(kù)侖通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)定了電子的電荷量
D.法拉第首先提出了場(chǎng)的概念

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