如圖是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實(shí)驗(yàn)裝置，開(kāi)始時(shí)封閉的空氣柱長(zhǎng)度為20cm，人用豎直向下的力F壓活塞，使空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的一半，人對(duì)活塞做功10J，大氣壓強(qiáng)為P=1×105Pa，不計(jì)活塞的重力．問(wèn)：
①若用足夠長(zhǎng)的時(shí)間緩慢壓縮，求壓縮后氣體的壓強(qiáng)多大？
②若以適當(dāng)?shù)乃俣葔嚎s氣體，此過(guò)程氣體向外散失的熱量為2J，則氣體的內(nèi)能增加多少？（活塞的橫截面積S=1cm2）

【答案】分析：①用足夠長(zhǎng)的時(shí)間緩慢壓縮，發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律求解．
②由熱力學(xué)第一定律求解．
解答：解：①設(shè)壓縮后氣體的壓強(qiáng)為P，活塞的橫截面積為S，10=20cm，1=10cm，V=10S，V=lS，緩慢壓縮，氣體溫度不變，
由玻意耳定律：PV=PV
解出：p=2×105Pa  
②大氣壓力對(duì)活塞做功W1=PS（l-l）=1J，人做功W2=10J，
由熱力學(xué)第一定律：△U=W1+W2+Q  
將Q=-2J等代入，
解出△U=9J
答：①若用足夠長(zhǎng)的時(shí)間緩慢壓縮，壓縮后氣體的壓強(qiáng)是2×105Pa  
②若以適當(dāng)?shù)乃俣葔嚎s氣體，此過(guò)程氣體向外散失的熱量為2J，則氣體的內(nèi)能增加9J．
點(diǎn)評(píng)：對(duì)于氣體狀態(tài)變化問(wèn)題，關(guān)鍵分析氣體的狀態(tài)參量，確定是何種變化過(guò)程，再列方程求解．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?開(kāi)封模擬）如圖是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實(shí)驗(yàn)裝置，開(kāi)始時(shí)封閉的空氣柱長(zhǎng)度為20cm，人用豎直向下的力F壓活塞，使空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的一半，人對(duì)活塞做功10J，大氣壓強(qiáng)為P0=1×105Pa，不計(jì)活塞的重力．問(wèn)：
①若用足夠長(zhǎng)的時(shí)間緩慢壓縮，求壓縮后氣體的壓強(qiáng)多大？
②若以適當(dāng)?shù)乃俣葔嚎s氣體，此過(guò)程氣體向外散失的熱量為2J，則氣體的內(nèi)能增加多少？（活塞的橫截面積S=1cm2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?青銅峽市一模）（物理選修3-3）
（1）下列說(shuō)法正確的是
BCDF
BCDF

A．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)
B．一定質(zhì)量的理想氣體在溫度不變的條件下，壓強(qiáng)增大，則外界對(duì)氣體做功
C．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D．分子間距離等于分子間平衡距離時(shí)，分子勢(shì)能最小
E．有規(guī)則外形的物體是晶體
F．一切自然過(guò)程總是向分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行
（2）如圖是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實(shí)驗(yàn)裝置，開(kāi)始時(shí)封閉的空氣柱長(zhǎng)度為20cm，人用豎直向下的力F壓活塞，使空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的一半，人對(duì)活塞做功l0J，大氣壓強(qiáng)為P0=1×105Pa，不計(jì)活塞的重力．問(wèn)：
①若用足夠長(zhǎng)的時(shí)間緩慢壓縮，求壓縮后氣體的壓強(qiáng)多大？
②若以適當(dāng)?shù)乃俣葔嚎s氣體，此過(guò)程氣體向外散失的熱量為2J，則氣體的內(nèi)能增加多少？（活塞的橫截面積S=1cm2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?汕頭一模）（1）以下說(shuō)法正確的是
ADEF
ADEF
 （填入選項(xiàng)前面的英文代號(hào)，全對(duì)的得6分，漏選一個(gè)扣1分，錯(cuò)選一個(gè)扣1分，全選不得分）
A．分子的熱運(yùn)動(dòng)是指物體內(nèi)部分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B．碎玻璃不能拼在一起，是由于分子間存在著斥力
C．物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度越來(lái)越大，物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能也越來(lái)越大
D．液晶既有液體的流動(dòng)性，又具有光學(xué)各向異性
E．在輪胎爆裂這一短暫過(guò)程中，氣體膨脹，溫度下降
F．在完全失重的情況下，熔化的金屬能夠收縮成標(biāo)準(zhǔn)的球形
（2）如圖是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實(shí)驗(yàn)裝置，封閉有一定質(zhì)量的 理想氣體，若用力緩慢向下推動(dòng)活塞，使活塞向下移一段距離，不計(jì)活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦，環(huán)境溫度保持不變．由此可以判斷，被封閉氣體的內(nèi)能
不變
不變
（填不變或改變），體積減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體
放
放
熱（填吸或放）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2008?臨沂一模）如圖是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實(shí)驗(yàn)裝置，開(kāi)始時(shí)封閉的空氣柱長(zhǎng)度為22cm，現(xiàn)用豎直向下的外力F壓縮氣體，使封閉的空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?cm，人對(duì)活塞做功l00J，大氣壓強(qiáng)為P0=1×105Pa，不計(jì)活塞的重力．問(wèn)：
①若用足夠長(zhǎng)的時(shí)間緩慢壓縮，求壓縮后氣體的壓強(qiáng)多大？
②若以適當(dāng)?shù)乃俣葔嚎s氣體，向外散失的熱量為20J，則氣體的內(nèi)能增加多少？（活塞的橫截面積S=1cm2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

一同學(xué)用如圖所示裝置研究一定質(zhì)量氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，如圖是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實(shí)驗(yàn)裝置，開(kāi)始時(shí)封閉的空氣柱長(zhǎng)度為3cm，此時(shí)氣壓表顯示容器內(nèi)壓強(qiáng)p1=1.0×105Pa 求：
（1）將活塞緩慢向下推動(dòng)，直到封閉空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?cm時(shí)，氣壓表的示數(shù)是多少？
（2）將活塞快速向下推動(dòng)，若在壓縮氣體過(guò)程中，氣體內(nèi)能增加1.5J，氣體放出的熱量為1.4J，那么活塞對(duì)氣體做功是多少？

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