如右圖，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強為1.2p0的理想氣體．p0和T0分別為大氣的壓強和溫度．已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U=αT，α為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的．求

(i)氣缸內(nèi)氣體與大氣達到平衡時的體積V1：

(ii)在活塞下降過程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q .

解

(ⅰ)在氣體由壓強p=1.2p0下降到p0的過程中，氣體體積不變，溫度由T=2.4T0變?yōu)?i>T1，由查理定律得 ；      （2分）                  ①

在氣體溫度由T1變?yōu)?i>T0的過程中，體積由V減小到V1，氣體壓強不變，由蓋·呂薩克定律得               ；    （2分）                   ②

由①②式得 V1=V/2 .。  （1分）                 ③

(ⅱ)在活塞下降過程中，活塞對氣體做的功為W= p0(V-V1) ，（1分）    ④

在這一過程中，氣體內(nèi)能的減少為 △U=α(T1- T0) ，（1分）   ⑤

由熱力學(xué)第一定律得，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量為Q=W+△U ，    ⑥（1分）

由②③④⑤⑥式得   Q= p0V/2+αT0  。（1分）   ⑦

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?長沙模擬）如右圖，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強為1.2P0的理想氣體．P0和T0分別為大氣的壓強和溫度．已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U=aT，a為正的常量；容器內(nèi)氣體的溫度緩慢降低的過程中，最后氣體的壓強變?yōu)镻0和T0．熱力學(xué)第一定律為△U=W+Q．求：
（1）氣缸內(nèi)氣體的體積V1：
（2）在活塞下降過程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：

模塊3—3試題

（1）下列說法正確的是          （填入正確選項前的字母，每選錯一個扣2分，最低得分為0分。）

（A）當(dāng)一定量氣體吸熱時，其內(nèi)能可能減小

（B）玻璃、石墨和金剛石都是晶體，木炭是非晶體

（C）單晶體有固定的熔點，多晶體和非晶體沒有固定的熔點

（D）當(dāng)液體與大氣相接觸時，液體表面層內(nèi)的分子所受其它分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部

（E）氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關(guān)

（2）如右圖，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強1.2p0的理想氣體，p0與T0分別為大氣的壓強和溫度。已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為，為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的。求：

（i）氣缸內(nèi)氣體與大氣達到平衡時的體積V1；

（ii）在活塞下降過程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q。

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科目：高中物理 來源：新人教版高三物理選修3-3固體 液體和氣體專項練習(xí)（帶解析） 題型：計算題

如右圖，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內(nèi)密封有溫度為、壓強為的理想氣體．和分別為大氣的壓強和溫度．已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為，為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的．求

(ⅰ)氣缸內(nèi)氣體與大氣達到平衡時的體積：
(ii)在活塞下降過程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q .

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科目：高中物理 來源：新人教版高三物理選修3-3固體液體和氣體專項練習(xí)（解析版） 題型：計算題

如右圖，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內(nèi)密封有溫度為、壓強為的理想氣體．和分別為大氣的壓強和溫度．已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為，為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的．求

(ⅰ)氣缸內(nèi)氣體與大氣達到平衡時的體積：

(ii)在活塞下降過程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q .

 

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科目：高中物理 來源：2010年高考試題（海南卷）解析版 題型：計算題

 模塊3－3 試題（ 12 分）

(1)(4分)下列說法正確的是（填入正確選項前的字母，每選錯一個扣2分，最低得分為0分）。

(A)當(dāng)一定質(zhì)量的氣體吸熱時，其內(nèi)能可能減小

(B)玻璃、石墨和金剛石都是晶體，木炭是非晶體

(C)單晶體有固定的熔點，多晶體和非晶體沒有固定的熔點

(D)當(dāng)液體與大氣相接觸時，液體表面層內(nèi)的分子所受其它分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部

(E)氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關(guān)

 

(2)(8分)如右圖，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內(nèi)密封有溫度為、壓強為的理想氣體．和分別為大氣的壓強和溫度．已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為，為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的．求

(ⅰ)氣缸內(nèi)氣體與大氣達到平衡時的體積：

(ii)在活塞下降過程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q .

 

 

 

 

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