Question

5．如圖，用帶孔橡皮塞把塑料瓶口塞住，向瓶?jī)?nèi)迅速打氣，在瓶塞彈出前，外界對(duì)氣體做功15J，橡皮塞的質(zhì)量為20g，橡皮塞被彈出的速度為10m/s，若橡皮塞增加的動(dòng)能占?xì)怏w對(duì)外做功的10%，瓶?jī)?nèi)的氣體作為理想氣體，則瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能變化量為5J，瓶?jī)?nèi)氣體的溫度升高（選填“升高”或“降低”）．

Answer 1

分析 由動(dòng)能的計(jì)算公式求出橡皮塞的動(dòng)能，然后求出氣體對(duì)外做的功，再應(yīng)用熱力學(xué)第一定律求出氣體內(nèi)能的變化量，最后判斷氣體溫度如何變化．

解答 解：由題意可知，氣體對(duì)外做功：W_對(duì)外=$\frac{\frac{1}{2}m{v}^{2}}{η}$=$\frac{\frac{1}{2}×0.020×1{0}^{2}}{10%}$=10J，
由題意可知，向瓶?jī)?nèi)迅速打氣，在整個(gè)過(guò)程中，氣體與外界沒(méi)有熱交換，即Q=0，
則氣體內(nèi)能的變化量：△U=W+Q=15J-10J+0=5J，氣體內(nèi)能增加，溫度升高；
故答案為：5；升高．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求氣體內(nèi)能的變化量、判斷溫度的變化，應(yīng)用熱力學(xué)第一定律即可正確解題．