9.如圖所示,質(zhì)量為m=10kg的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在氣缸中,開始時(shí)活塞距氣缸底高度h1=40cm,此時(shí)氣體的溫度T1=300K.現(xiàn)緩慢給氣體加熱,氣體吸收熱量Q=420J,活塞上升到距氣缸底h2=60cm處.已知活塞面積S=50cm2,大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa,不計(jì)活塞與氣缸之間的摩擦,重力加速度g取10m/s2.求:給氣體加熱的過程中,氣體增加的內(nèi)能△U.

分析 先對活塞分析求出封閉氣體的壓強(qiáng),封閉氣體坐等壓變化,根據(jù)功的公式可求氣體對外界做的功,然后利用熱力學(xué)第一定律列式求解即可.

解答 解:對活塞根據(jù)平衡得封閉氣體的壓強(qiáng)為:$P={P}_{0}+\frac{mg}{s}=1.0×1{0}^{5}+\frac{10×10}{50×1{0}^{-4}}pa=1.2×1{0}^{5}Pa$
氣體對外界做功 W=-P△V=-1.2×105×(0.6-0.4)×50×10-4J=-120J
根據(jù)熱力學(xué)第一定律得:△U=W+Q═420-120J=300J
答:氣體增加的內(nèi)能△U為300J.

點(diǎn)評(píng) 此題考查熱力學(xué)第一定律,分析好狀態(tài)參量求出氣體對外界做的功即可.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.小型交流發(fā)電機(jī)的矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的磁感應(yīng)電動(dòng)勢與時(shí)間的關(guān)系是正弦函數(shù).將發(fā)電機(jī)與一個(gè)標(biāo)有“6V 6W”的小燈泡連接形成閉合回路,不計(jì)電路的其他電阻.當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)速為n=5轉(zhuǎn)/秒時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,則電路中電流的瞬時(shí)表達(dá)式為( 。
A.i=sin5tB.i=sin10πtC.i=1.41sin5tD.i=1.41sin10πt

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科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年福建省四地六校高二上學(xué)期第一次月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

以下說法正確的是 ( )

A. 由可知電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E與F成正比

B. 由可知電場中某點(diǎn)的電勢φ與q成反比

C. 由U=Q/C,電容器兩極板間電勢差U與電容器的電量大小Q成正比

D. 由Uab=Ed可知,勻強(qiáng)電場中的任意兩點(diǎn)a、b間的距離越大,則兩點(diǎn)間的電勢差也一定越大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.一根重約1~2N、長約30~40cm、電阻約l0Ω 的細(xì)長而均勻金屬管的橫截面如圖1所示.已知此金屬管材料的電阻率為ρ,密度為ρ0因管內(nèi)中空部分截面形狀不規(guī)則,無法直接測量,請你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,測量中空部分的截面積So.現(xiàn)有如下器材可供選擇:

A.毫米刻度尺
B.螺旋測微器
C.電流表A1(量程600mA,內(nèi)阻約為1.0Ω)
D.電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約為0.1Ω )
E.電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約6kΩ )
F.滑動(dòng)變阻器R,(2000Ω,0.3A)
G.滑動(dòng)變阻器R2( 10Ω,3A)
H.蓄電池(6V,0.05A)
I.開關(guān)S一個(gè),帶夾子的導(dǎo)線若干.
①除待測金屬管外,還應(yīng)選用的器材有ABCEGHI
②在圖2方框中畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案的電路圖.(只填器材前的代號(hào)字母).
③實(shí)驗(yàn)中要測量的物理量有金屬管的橫截面直徑d、金屬管的長度L、金屬管兩端的電壓U(或電壓表的示數(shù)U)、通過金屬管的電流I(或電流表的示數(shù)I).(用字母表示,并有文字加以說明).
④計(jì)算金屬管內(nèi)部中空部分截面積S0的表達(dá)式為S0=$\frac{π99blrnl^{2}}{4}-\frac{ρIL}{U}$ (用③中列舉的字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.質(zhì)量為M的小船以速度va行駛,船上有兩個(gè)質(zhì)量皆為m的小孩a和b,分別靜止站在船頭和船尾,現(xiàn)在小孩a沿水平方向以速率v(相對于靜止水面)向后躍入水中,然后小孩b沿水平方向以同一速率v(相對于靜止水面)向后躍入水中,求小孩b躍出后小船的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.一輛小車在水平地面上行駛,懸掛的擺球相對小車靜止并與豎直方向成α角(如圖所示)下列關(guān)于小車運(yùn)動(dòng)情況,說法正確的是( 。
A.加速度方向向左,大小為gtanαB.加速度方向向右.大小為gtanα
C.加速度方向向左,大小為gsinαD.加速度方向向右,大小為gsinα

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,把一條導(dǎo)線平行地放在磁針的上方附近,當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時(shí),磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),發(fā)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的物理學(xué)家是( 。
A.牛頓B.安培C.伽利略D.奧斯特

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,小車板面上的物體質(zhì)量為m=8kg,它被一根水平方向上拉伸了的彈簧拉住而靜止在小車上,這時(shí)彈簧的彈力為6N.現(xiàn)沿水平向右的方向?qū)π≤囀┮宰饔昧,使小車由靜止開始運(yùn)動(dòng)起來,運(yùn)動(dòng)中加速度由零逐漸增大到1m/s2,隨即以1m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng).以下說法中,正確的是(  )
A.物體與小車會(huì)發(fā)生相對滑動(dòng),彈簧對物體的作用力將增大
B.物體受到的摩擦力先減小、后增大、先向左、后向右
C.當(dāng)小車加速度(向右)為0.75m/s2時(shí),物體不受摩擦力作用
D.小車以1m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),物體受到的摩擦力為8N

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,在螺線管附近用絕緣絲線吊一輕質(zhì)鋁環(huán),螺線管軸線OO′垂直穿過鋁環(huán)平面并通過其中心,要使鋁環(huán)向螺線管方向擺動(dòng),則可能是( 。
A.電鍵S閉合瞬間
B.電鍵S由閉合到斷開瞬間
C.保持電鍵S閉合,將變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng)
D.保持電鍵S閉合,將變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng)

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