20.如圖所示,導(dǎo)熱良好的汽缸中用不計(jì)質(zhì)量的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,光滑活塞的橫截面積S=100cm2,初始時(shí)刻氣體溫度為27℃,活塞到氣缸底部的距離為h.現(xiàn)對(duì)汽缸緩緩加熱使汽缸內(nèi)的氣體溫度升高到t,然后保持溫度不變,在活塞上輕輕放一質(zhì)量為m=20kg的重物,使活塞緩慢下降到距離底部1.5h的位置.已知大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105pa,環(huán)境溫度保持不變,g取10m/s2,
①求t.
②判斷活塞下降的過(guò)程氣體是吸熱還是放熱,并說(shuō)明理由.

分析 氣體先做等壓變化,再做等溫變化,列理想氣體狀態(tài)方程聯(lián)立求解溫度,由熱力學(xué)第一定律知:溫度不變,所以?xún)?nèi)能不變,體積變小對(duì)內(nèi)做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q可得Q<0,故放熱.

解答 解:①緩慢加熱,氣體做等壓變化,故$\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}$…①
使活塞緩慢下降到距離底部1.5h的位置,氣體做等溫變化:P1Sh=P2Sh2…②
P1=P0
${P_2}={P_0}+\frac{mg}{S}$…③
聯(lián)立①②③代入數(shù)據(jù)解之得
t=267℃…④
②溫度不變,所以?xún)?nèi)能不變,體積變小對(duì)內(nèi)做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q可得Q<0,故放熱.      
答:①t的大小為267℃.
②溫度不變,所以?xún)?nèi)能不變,體積變小對(duì)內(nèi)做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q可得Q<0,故放熱.

點(diǎn)評(píng) 在運(yùn)用氣體定律解題時(shí)要注意研究過(guò)程中哪些量不變,哪些量變化.根據(jù)氣體狀態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算時(shí)要注意溫度的單位取國(guó)際制單位

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:多選題

10.“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示,下列實(shí)驗(yàn)要求正確的是( 。
A.將斜槽的末端切線調(diào)成水平
B.斜槽軌道必須是光滑的
C.小球每次必須從斜面上的同一位置由靜止開(kāi)始釋放
D.在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O,作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.長(zhǎng)度為L(zhǎng)細(xì)繩,一端系有一質(zhì)量為m的小球,小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求:
(1)當(dāng)小球剛好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速率V1為多大?
(2)若小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為V2,則在此時(shí)細(xì)繩受到的拉力?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.發(fā)射某探月衛(wèi)星時(shí),首先使其環(huán)繞地球表面做圓周運(yùn)動(dòng),線速度為v1,環(huán)繞周期為T(mén)1,月球附近時(shí),控制衛(wèi)星使其繞月球表面做圓周運(yùn)動(dòng),線速度為v2,環(huán)繞周期為T(mén)2,若兩球的質(zhì)量分別為M1,M2,則$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$( 。
A.$\frac{{{T}_{1}v}_{2}}{{{T}_{2}v}_{1}}$B.$\frac{{{T}_{1}v}_{2}^{3}}{{{T}_{2}v}_{1}^{3}}$
C.$\frac{{{T}_{1}v}_{1}}{{{T}_{2}v}_{2}}$D.$\frac{{{T}_{1}v}_{1}^{3}}{{{T}_{2}v}_{2}^{3}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.如圖,真空中有一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方體,正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)M、N處分別放置一對(duì)電荷量都為q的正、負(fù)點(diǎn)電荷.圖中的a、b、c、d是其它的四個(gè)頂點(diǎn),k為靜電力常量,下列表述正確是( 。
A.a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B.a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)
C.把點(diǎn)電荷+Q從c移到d,電勢(shì)能增加
D.M點(diǎn)的電荷受到的庫(kù)侖力大小為F=k$\frac{q^2}{{2{L^2}}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.在“測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)量對(duì)象為一節(jié)新的干電池.

(1)用圖(a)所示電路測(cè)量時(shí),在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)變化不明顯,原因是:電源內(nèi)阻很。
(2)為了提高實(shí)驗(yàn)精度,采用圖乙所示電路,提供的器材:
量程3V的電壓表V,量程0.6A的電流表A(具有一定內(nèi)阻),
定值電阻R0(阻值未知,約幾歐姆),滑動(dòng)變阻:R1(0~10Ω)
滑動(dòng)變阻器R2(0~200Ω),單刀單擲開(kāi)關(guān)S1、單刀雙擲開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干
①電路中,加接電阻凰有兩方面的作用,一是方便實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)測(cè)量,二是防止變阻器電阻過(guò)小時(shí),電池被短路或電流表被燒壞.
②為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R1(填R1或R2).
③開(kāi)始實(shí)驗(yàn)之前,S1、S2都處于斷開(kāi)狀態(tài).現(xiàn)在開(kāi)始實(shí)驗(yàn):
A.閉合S1,S2打向1,測(cè)得電壓表的讀數(shù)U0,電流表的讀數(shù)為I0,則$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$=R0+RA.(電流表內(nèi)阻用RA表示)
B.閉合S1,S2打向2,改變滑動(dòng)變阻器的阻值,當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí),電壓表讀數(shù)為U1;當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí),電壓表讀數(shù)為U2.則新電池電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$,內(nèi)阻的表達(dá)式r=$\frac{{{U_1}-{U_2}}}{{{I_2}-{I_1}}}-\frac{U_0}{I_0}$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

12.一質(zhì)量為m的行星以某恒星為中心天體旋轉(zhuǎn),與恒星距離為r,周期為T(mén),則行星的線速度為$\frac{2πr}{T}$,恒星的質(zhì)量為$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{G{T}^{2}}$,若該恒星半徑為R,則恒星的密度為$\frac{3π{r}^{3}}{G{T}^{2}{R}^{3}}$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.一顆20kg的衛(wèi)星圍繞一顆未知質(zhì)量的行星沿圓形的軌道運(yùn)行,周期是2.4h,軌道半徑是8.0×106m.如果該行星表面引力加速度的大小是8.0m/s2,那么行星的半徑是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.以不同初速度將兩個(gè)物體同時(shí)豎直向上拋出并開(kāi)始計(jì)時(shí),一個(gè)物體所受空氣阻力可忽略,另一個(gè)物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比.下列用虛線和實(shí)線描述兩物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象可能正確的是( 。
A.B.C.D.

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