精英家教網(wǎng)如圖所示為用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的密閉容器，容器中裝有一定質(zhì)量的理想氣體．若開始時封閉的空氣柱長度為L，活塞的橫截面積為S．用豎直向下的力壓活塞，使空氣柱長度縮短一半，人對活塞做功W，大氣壓強為p0，活塞的重力為G．此過程氣體向外散失的熱量為Q，則氣體的內(nèi)能增加多少？
分析：先求出活塞對封閉氣體做功，再根據(jù)熱力學第一定律求解氣體的內(nèi)能增加量．
解答：解：活塞對封閉氣體做為：W′=W+（p0S+G）
L
2
．
因為氣體向外散熱Q，則熱力學第一定律得：氣體的內(nèi)能增加量△U=W′-Q=W+（p0S+G）
L
2
-Q．
答：氣體的內(nèi)能增加量為W+（p0S+G）
L
2
-Q．
點評：本題要知道改變物體的內(nèi)能有兩種方式，并掌握熱力學第一定律，關(guān)鍵要能求出活塞對氣體做功．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

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： 題型：

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．

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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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