精英家教網(wǎng)如圖所示是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實驗裝置，開始時封閉的空氣柱長度為20cm，壓強為p0=1×105Pa，現(xiàn)用豎直向下的外力壓縮氣體，使封閉的空氣柱長度變?yōu)?cm．
①若用足夠長的時間緩慢壓縮，求壓縮后氣體的壓強；
②若快速壓縮活塞，對氣體做功 10J，同時氣體向外散失的熱量為2J，求該過程中氣體內(nèi)能的變化．
分析：（1）緩慢壓縮氣體過程，由于熱交換，封閉氣體的溫度與環(huán)境溫度相同，氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律求解壓縮后氣體的壓強；
（2）已知活塞對氣體做功 10J和氣體向外散失的熱量為2J，根據(jù)熱力學(xué)第一定律求解，該過程中氣體內(nèi)能的變化．
解答：解：①設(shè)壓縮后氣體的壓強為P，活塞的橫截面積為S，10=20cm，1=5cm，V0=10S，V=lS，緩慢壓縮，氣體溫度不變，
由玻意耳定律得：P0V0=PV
解出：p=4×105Pa
②活塞對氣體做功W=10J，氣體向外散失的熱量2J，即Q=-2J，由熱力學(xué)第一定律：△U=W+Q
代入解得△U=8J
答：①若用足夠長的時間緩慢壓縮，壓縮后氣體的壓強是2×105Pa
②若壓縮氣體，對氣體做功 10J，此過程氣體向外散失的熱量為2J，則氣體的內(nèi)能增加8J．
點評：對于氣體狀態(tài)變化問題，關(guān)鍵分析氣體的狀態(tài)參量，確定是何種變化過程，再列方程求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（選修模塊3-3）
（1）如圖所示，一導(dǎo)熱性能良好的金屬氣缸靜放在水平面上，活塞與氣缸壁間的摩擦不計．氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．現(xiàn)緩慢地向活塞上倒一定質(zhì)量的沙土，忽略環(huán)境溫度的變化，在此過程中
CD
CD

A．氣體的內(nèi)能增大
B．氣缸內(nèi)分子平均動能增大
C．氣缸內(nèi)氣體分子密度增大
D．單位時間內(nèi)撞擊氣缸壁單位面積上的分子數(shù)增多
（2）下列說法中正確的是
AD
AD

A．布朗運動是分子永不停息無規(guī)則運動的反映
B．氣體分子間距離減小時，分子間同時存在的斥力減小，引力也減小
C．導(dǎo)熱性能各向同性的固體，一定不是單晶體
D．毛細現(xiàn)象表現(xiàn)為：浸潤細管的液體在細管中上升、不浸潤細管的液體在細管中下降
（3）地面上放一開口向上的氣缸，用一質(zhì)量為m=0.8kg的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，不計一切摩擦，外界大氣壓為P0=1.0×105Pa，活塞截面積為S=4cm2，重力加速度g取10m/s2，則活塞靜止時，氣體的壓強為
1.2×105
1.2×105
Pa；若用力向下推活塞而壓縮氣體，對氣體做功為6×105J，同時氣體通過氣缸向外傳熱4.2×105J，則氣體內(nèi)能將
增加
增加
（填“增加”“減少”）
1.8×105
1.8×105
J．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一導(dǎo)熱性能良好的容器水平放置，兩端是直徑不同的兩個圓筒，里面各有一個活塞，其橫截面積分別為sA=10cm2和sB=4cm2，質(zhì)量分別是MA=6kg，MB=4kg．它們之間用一質(zhì)量不計的輕質(zhì)細桿相連．兩活塞可在筒內(nèi)無摩擦滑動，但不漏氣．在氣溫是-23℃時，用銷子M把B拴住，并把閥門K打開，使容器和大氣相通，隨后關(guān)閉K，此時兩活塞間氣體體積是300cm3，當(dāng)氣溫升到T時把銷子M拔去．若剛拔去銷子M時兩活塞的加速度大小為l.2m/s2（設(shè)大氣壓強為l.0×105Pa不變，容器內(nèi)氣體溫度始終和外界氣溫相同．）
（1）分析說明剛拔去銷子M時兩活塞的加速度的方向．
（2）求溫度T為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實驗裝置，開始時封閉的空氣柱長度為3cm，此時氣壓表顯示容器內(nèi)壓強人P1=1.0×105Pa．如果將活塞緩慢向下推動，直到封閉空氣柱長度變?yōu)?cm時，氣壓表的示數(shù)是下列哪個（　�。�

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科目：高中物理 來源：同步題 題型：計算題

如圖所示是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實驗裝置，開始時封閉的空氣柱長度為3 cm，此時氣壓表顯示容器內(nèi)壓強p1＝1.0×105 Pa。求：
（1）將活塞緩慢向下推動，直到封閉空氣柱長度變?yōu)? cm時，氣壓表的示數(shù)是多少？
（2）將活塞快速向下推動，若在壓縮氣體過程中，氣體內(nèi)能增加了1.5 J，氣體放出的熱量為1.4 J，那么活塞對氣體做的功是多少？

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