如圖所示，一圓柱形絕熱容器豎直放置，通過絕熱活塞封閉著溫度為T1的理想氣體，活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h。現(xiàn)通過電熱絲給氣體加熱一段時間，使活塞緩慢上升且氣體溫度上升到T2，若這段時間內(nèi)氣體吸收的熱量為Q，已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，求：

①氣體的壓強．
②這段時間內(nèi)活塞緩慢上升的距離是多少？
③這段時間內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了多少？

（1） （2）  （3）

解析
試題分析：①活塞受力分析如圖，由平衡條件得    （2分）
②設溫度為t2時活塞與容器底部相距.因為氣體做等壓變化，由蓋—呂薩克定律得：
            （2分）
由此得：              （1分）
活塞上升了                （1分）
③氣體對外做功為  （2分）
由熱力學第一定律可知  （1分）
考點：本題考查氣體的壓強、理想氣體狀態(tài)方程。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

為了將空氣裝入氣瓶內(nèi)，現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體。下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強p和體積V關系的是（    ）

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，在長為L=56cm的一端封閉、另一端開口向上、粗細均勻、導熱良好豎直玻璃管內(nèi)，用4cm高的水銀柱封閉著長為L1=50cm的理想氣體，管內(nèi)外的溫度均為27℃�，F(xiàn)緩慢對玻璃管進行加熱，最終水銀柱剛好到達與玻璃管開口相平處靜止。（大氣壓強是p0=76cmHg）求：

①此時玻璃管內(nèi)氣體的溫度為多少？
②此過程中玻璃管內(nèi)的氣體對外界       （填“做正功”、“做負功”或“不做功”），氣體的內(nèi)能       （填“增加”、“減少”或“不變”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，兩個壁厚可忽略的圓柱形金屬筒A和B套在一起，底部到頂部的高度為20厘米，兩者橫截面積相等，光滑接觸且不漏氣。將A系于天花板上，用手托住B，使它們內(nèi)部密封的氣體壓強與外界大氣壓相同，均為1.1×105帕， 然后緩慢松手，讓B下沉，當B下沉了2厘米時，停止下沉并處于靜止狀態(tài)。求：

（1）此時金屬筒內(nèi)氣體的壓強。
（2）若當時的溫度為24℃，欲使下沉后的套筒恢復到下沉前的位置，應將溫度變?yōu)閹讛z氏度?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，開口處帶有卡環(huán)的圓柱形導熱氣缸，活塞面積S=10，質(zhì)量m=0.6kg，與氣缸密閉接觸．整個裝置開口向上，放在溫度為23的室內(nèi)，缸內(nèi)被封氣體體積為氣缸容積的一半．現(xiàn)將氣缸緩慢倒置至開口向下，取g=10，p0=1.0×10Pa．求穩(wěn)定后缸內(nèi)氣體的體積和壓強．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分） 圖中系統(tǒng)由左右連個側(cè)壁絕熱、底部、截面均為S的容器組成。左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導熱材料封閉。兩個容器的下端由可忽略容積的細管連通。容器內(nèi)兩個絕熱的活塞A、B下方封有氮氣，B上方封有氫氣。大氣的壓強p0，溫度為T0=273K，連個活塞因自身重量對下方氣體產(chǎn)生的附加壓強均為0.1 p0。系統(tǒng)平衡時，各氣體柱的高度如圖所示。現(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫熱水槽中，再次平衡時A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時的位置并固定，第三次達到平衡后，氫氣柱高度為0.8h。氮氣和氫氣均可視為理想氣體。求

（�。┑诙纹胶鈺r氮氣的體積；
（ⅱ）水的溫度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，系統(tǒng)由左右連個側(cè)壁絕熱、底部、截面均為S的容器組成。左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導熱材料封閉。兩個容器的下端由可忽略容積的細管連通。容器內(nèi)兩個絕熱的活塞A、B下方封有氮氣，B上方封有氫氣。大氣的壓強p0，溫度為T0=273K，連個活塞因自身重量對下方氣體產(chǎn)生的附加壓強均為0.1 p0。系統(tǒng)平衡時，各氣體柱的高度如圖所示�，F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫熱水槽中，再次平衡時A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時的位置并固定，第三次達到平衡后，氫氣柱高度為0.8h。氮氣和氫氣均可視為理想氣體。求

（1）第二次平衡時氮氣的體積；
（2）水的溫度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）如圖所示，有一熱氣球，球的下端有一小口，使球內(nèi)外的空氣可以流通，以保持球內(nèi)外壓強相等，球內(nèi)有溫度調(diào)節(jié)器，以便調(diào)節(jié)球內(nèi)空氣的溫度，使氣球可以上升或下降，設氣球的總體積Ｖ０＝500ｍ３（球殼體積忽略不計），除球內(nèi)空氣外，氣球質(zhì)量Ｍ＝180kg。已知地球表面大氣溫度Ｔ０＝280Ｋ，密度ρ０＝1.20kg／ｍ３，如果把大氣視為理想氣體，它的組成和溫度幾乎不隨高度變化。

Ⅰ.為使氣球從地面飄起，球內(nèi)氣溫最低必須加熱到多少?
Ⅱ.當球內(nèi)溫度為480K時，氣球上升的加速度多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）如圖，氣缸由兩個截面不同的圓筒連接而成，活塞A、B被輕質(zhì)剛性細桿連接在一起，可無摩擦移動，A、B的質(zhì)量分別,,,橫截面積分別為，一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在兩活塞之間，活塞外側(cè)與大氣相通，大氣。

（l）氣缸水平放置達到如圖甲所示的平衡狀態(tài)，求氣體的壓強。
（2）已知此時氣體的體積�，F(xiàn)保持溫度不變，將氣缸豎直放置，達到平衡后如圖乙所示。與圖甲相比，活塞在氣缸內(nèi)移動的距離L為多少？取重力加速度。

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