如圖所示，將一個絕熱的汽缸豎直放置在水平桌面上，在汽缸內(nèi)用一個活塞封閉了一定質量的氣體。在活塞上面放置一個物體，活塞和物體的總質量為10kg，活塞的橫截面積為：cm2。已知外界的大氣壓強為Pa，不計活塞和汽缸之間的摩擦力。在汽缸內(nèi)部有一個電阻絲，電阻絲的電阻值，電源的電壓為12V。接通電源10s后活塞緩慢升高cm，求這一過程中氣體的內(nèi)能變化量。若缸內(nèi)氣體的初始溫度為27℃，體積為m3，試求接通電源10s后缸內(nèi)氣體的溫度是多少？

 

【答案】

內(nèi)能增加250J（5分）；127℃（5分）

【解析】設汽缸內(nèi)氣體的壓強為p，選活塞為研究對象，活塞緩慢移動受力平衡，根據(jù)力的平衡知識得：，Pa。（1分）

活塞在上升h=10cm的過程中氣體對外界做功，J。（1分）

電阻絲在通電10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為J，（1分）

因為汽缸是絕熱的，所以電阻絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收。根據(jù)熱力學第一定律得：J，即氣體的內(nèi)能增加了250J。（2分）

內(nèi)氣體的壓強保持不變，由，（3分）

得K，即缸內(nèi)氣體的溫度是127℃。（2分

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

[物理-選修3-3]
（1）下列說法中正確的是
BC
BC
：
A．對物體做功不可能使物體的溫度升高
B．即使氣體的溫度很高，仍有一些分子的運動速率是非常小的
C．一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運動動能和分子之間勢能的總和
D．如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，因此壓強必然增大
（2）如圖所示，將一個絕熱的汽缸豎直放置在水平桌面上，在汽缸內(nèi)用一個活塞封閉了一定質量的氣體．在活塞上面放置一個物體，活塞和物體的總質量為10kg，活塞的橫截面積為：S=100cm2．已知外界的大氣壓強為P0=1×105Pa，不計活塞和汽缸之間的摩擦力．在汽缸內(nèi)部有一個電阻絲，電阻絲的電阻值R=4Ω，電源的電壓為12V．接通電源10s后活塞緩慢升高h=10cm，求這一過程中氣體的內(nèi)能變化量．若缸內(nèi)氣體的初始溫度為27℃，體積為3×10-3m3，試求接通電源10s后缸內(nèi)氣體的溫度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?商丘二模）如圖所示，將一個絕熱的開口汽缸豎直放置在水平桌面上，在汽缸內(nèi)用一個絕熱活塞封閉了一定質量的氣體．在活塞上面放置一個物體，活塞和物體的總質量為10kg，活塞的橫截面積為S=100cm2．已知外界的大氣壓強為P0=1×105Pa，不計活塞和汽缸之間的摩擦力．在汽缸內(nèi)部有一個電阻絲，電阻絲的電阻值R=4Ω，電源的電壓為12V．接通電源10s后活塞緩慢升高h=10cm（g取10m/s2）．
①求這一過程中氣體的內(nèi)能變化量．
②若缸內(nèi)氣體的初始溫度為27℃，體積為3×10-3m3，試求接通電源10s后缸內(nèi)氣體的溫度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，將一個絕熱的汽缸豎直放置在水平桌面上，在汽缸內(nèi)用一個活塞封閉了一定質量的氣體。在活塞上面放置一個物體，活塞和物體的總質量為10kg，活塞的橫截面積為：cm2。已知外界的大氣壓強為Pa，不計活塞和汽缸之間的摩擦力。在汽缸內(nèi)部有一個電阻絲，電阻絲的電阻值，電源的電壓為12V。接通電源10s后活塞緩慢升高cm，求這一過程中氣體的內(nèi)能變化量。若缸內(nèi)氣體的初始溫度為27℃，體積為m3，試求接通電源10s后缸內(nèi)氣體的溫度是多少？

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，將一個絕熱的汽缸豎直放置在水平桌面上，在汽缸內(nèi)用一個活塞封閉了一定質量的氣體。在活塞上面放置一個物體，活塞和物體的總質量為10kg，活塞的橫截面積為：cm2。已知外界的大氣壓強為Pa，不計活塞和汽缸之間的摩擦力。在汽缸內(nèi)部有一個電阻絲，電阻絲的電阻值，電源的電壓為12V。接通電源10s后活塞緩慢升高cm，求這一過程中氣體的內(nèi)能變化量。若缸內(nèi)氣體的初始溫度為27℃，體積為m3，試求接通電源10s后缸內(nèi)氣體的溫度是多少？

 

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