【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑且長為L50cm的絕熱氣缸固定在水平面上,氣缸內(nèi)用橫截面積為S100cm2的絕熱活塞封閉有溫度為t027℃的理想氣體,開始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)的活塞位于距左側(cè)缸底l30cm處。現(xiàn)用電熱絲對封閉的理想氣體加熱,使活塞緩慢向右移動(dòng)。(已知大氣壓強(qiáng)為P01.0×105Pa

①試計(jì)算當(dāng)溫度升高到t377℃時(shí),缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)P;

②若氣缸內(nèi)電熱絲的電阻R100Ω,加熱時(shí)電熱絲中的電流為I0.2A,在此變化過程中共持續(xù)了t'300s,不計(jì)電熱絲由于溫度升高而吸收熱量,試計(jì)算氣體增加的內(nèi)能ΔU。

【答案】

【解析】

根據(jù)“內(nèi)壁光滑且長為L=50cm的絕熱氣缸固定在水平面上”、“活塞緩慢向右移動(dòng)”、“計(jì)算氣體增加的內(nèi)能”可知,本題考查蓋-呂薩克定律、查理定律和熱力學(xué)第一定律,根據(jù)蓋-呂薩克定律首先求出活塞到達(dá)右端時(shí)的溫度,確定t=377℃時(shí)位置,再根據(jù)查理定律列方程求解即可;根據(jù)熱力學(xué)第一定律列式求解。

①設(shè)封閉氣體剛開始的溫度為T1,壓強(qiáng)為,當(dāng)活塞恰好移動(dòng)到氣缸口時(shí),封閉氣體的溫度為T2,則,封閉氣體發(fā)生等壓變化,根據(jù)蓋-呂薩克定律可得:

(1)

解得: (2)

由于,所以氣體發(fā)生等壓變化之后再發(fā)生等容變化。

設(shè)當(dāng)溫度達(dá)到時(shí),封閉氣體的壓強(qiáng)為,根據(jù)查理定律可得:

(3)

代入數(shù)據(jù)解得: (4)

②根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得: (5)

外界對氣體做的功為: (6)

封閉氣體共吸收的熱量為: (7)

解得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是行星m繞太陽M運(yùn)行情況的示意圖,A點(diǎn)是遠(yuǎn)日點(diǎn),B點(diǎn)是近日點(diǎn),CD是橢圓軌道的短軸。下列說法中正確的是

A. 行星運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度最大

B. 行星運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)或D點(diǎn)時(shí)速度最小

C. 行星從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中做加速運(yùn)動(dòng)

D. 行星從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中做加速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】木星的衛(wèi)星至少有16顆,其中木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三、木衛(wèi)四是意大利天文學(xué)家伽利略在1610年用自制的望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的。伽利略用木星的直徑作為量度單位,測量了木星的軌道。他發(fā)現(xiàn),最接近木星的木衛(wèi)一的周期是1.8天,木衛(wèi)一距離木星中心4.2個(gè)木星直徑單位。木衛(wèi)四的周期是16.7天,預(yù)測木衛(wèi)四與木星中心的距離是

A. 6個(gè)木星直徑 B. 19個(gè)木星直徑

C. 40個(gè)木星直徑 D. 160個(gè)木星直徑

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在某次描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中,所選用的實(shí)驗(yàn)器材有:

A:小燈泡“2.5 V 0.2 A”,

B:電流表 00.6A3 A(內(nèi)阻約為 1 Ω)

C:電壓表 03V15 V(內(nèi)阻很大)

D:滑動(dòng)變阻器“2 A,10 Ω”

E:電源(兩節(jié)干電池)

F:開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干

(1)在實(shí)驗(yàn)時(shí)小杰同學(xué)采用了如圖甲所示的實(shí)物電路,則在具體實(shí)驗(yàn) 操作前該電路需改進(jìn)的地方有_______________________________________________;____________________________________(寫出兩點(diǎn). )

(2)在電路改進(jìn)之后,小杰同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),但在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,都不能使小燈泡兩端電壓達(dá)到 2.5 V 額定電壓,而是只能勉強(qiáng)達(dá)到 1.80 V,于是他猜想是否干電池太舊,總電動(dòng)勢只能達(dá)到 1.8 V,為了驗(yàn)證自己的猜想,他用以上器材進(jìn)行了測該電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn),電路圖如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表.

U(V)

2.37

2.30

2.18

2.10

1.90

1.60

1.30

I(A)

0.11

0.14

0.18

0.21

0.29

0.42

0.56

請?jiān)趫D丙所示的坐標(biāo)紙上畫出U-I圖線,由圖線可得 E_____V,電源內(nèi)阻為r_____Ω.

②在描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中電壓只能達(dá)到1.8 V 的原因是否如小杰所猜測______________(填“是”或“否”)。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得小燈泡兩端電壓為 1.8 V 時(shí)電流為 0.19 A,試通過分析說明只能達(dá)到1.80 V的原因_______________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】靜電噴漆技術(shù)具有效率高、質(zhì)量好、有益于健康等優(yōu)點(diǎn),其裝置可簡化為如圖甲所示。A、B為水平放置的間距d1.6m的兩塊足夠大的平行金屬板,兩板間有方向由B指向A的勻強(qiáng)電場。在A板的中央放置一個(gè)安全接她的靜電油漆噴槍P,油漆噴槍可向各個(gè)方向均勻地噴出初速度大小均為的油漆微粒,已知油漆微粒的質(zhì)量均為m1.0×105kg,帶負(fù)電且電荷量均為q1.0×103C,不計(jì)油漆微粒間的相互作用以及油漆微粒帶電量對板間電場和磁場的影響,忽略空氣阻力,g,已知sin53°0.8,cos53°0.6.求(計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留一位數(shù)字):

1)油漆微粒落在B板上的最大面積;

2)若讓A、B兩板間的電場反向(如圖乙所示),并在兩板間加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.06T,調(diào)節(jié)噴槍使油漆微粒只能在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向噴出,其他條件不變。

B板被油漆微粒打中的區(qū)域的長度為多少?

②打中B板的油漆微粒中,在正交場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,已知長直通電導(dǎo)線在周圍某點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流成正比、與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離成反比.4根電流大小相同的長直通電導(dǎo)線a、b、c、d平行放置,它們的橫截面的連線構(gòu)成一個(gè)正方形,O為正方形中心,a、b、c中電流方向垂直紙面向里,d中電流方向垂直紙面向外,則a、b、c、d長直通電導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 (  )

A. 大小為零

B. 大小不為零,方向由O指向d

C. 大小不為零,方向由O指向c

D. 大小不為零,方向由O指向a

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,條形磁鐵正上方放置一矩形線框,線框平面水平且與條形磁鐵平行.則線框由N極端勻速平移到S極端的過程中,線框中的感應(yīng)電流的情況是(  )

A. 線框中始終無感應(yīng)電流

B. 線框中始終有感應(yīng)電流

C. 線框中開始有感應(yīng)電流,當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到磁鐵中部時(shí)無感應(yīng)電流,過中部后又有感應(yīng)電流

D. 線框中開始無感應(yīng)電流,當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到磁鐵中部時(shí)有感應(yīng)電流,過中部后又無感應(yīng)電流

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為學(xué)校配電房向各個(gè)教室的供電示意圖,T為理想變壓器,V1A1為監(jiān)控市電供電端的電壓表和電流表,V2、A2為監(jiān)控校內(nèi)變壓器的輸出端的電壓表和電流表,R1R2為教室的負(fù)載電阻,V3A3為教室內(nèi)的監(jiān)控電壓表和電流表,配電房和教室間有相當(dāng)長的一段距離,則當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)(  )

A. 電壓表V3的示數(shù)變小

B. 電流表A1、A2A3的示數(shù)都變大

C. 只有電流表A1的示數(shù)變大

D. 電壓表V2V3的示數(shù)都變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用伏安法測某一電阻,如果采用如圖甲所示的電路,測量值為R1,如果采用如圖乙所示電路,測量值為R2,則電阻的真實(shí)值為R,它們之間的關(guān)系是:R1___R,R2____ R(填“>”、“=”“<”),這種誤差屬于_________誤差。

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