4.如圖所示,上端開(kāi)口的光滑圓柱形絕熱氣缸豎直放置,質(zhì)量m=4kg、截面積S=40cm2的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi),在氣缸內(nèi)距缸底某處設(shè)有卡環(huán)ab,使活塞只能向上滑動(dòng),開(kāi)始時(shí)活塞擱在ab上,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng),溫度為300K.現(xiàn)通過(guò)內(nèi)部電熱絲加熱汽缸內(nèi)氣體,直至活塞恰好離開(kāi)ab,已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,(g取10m/s2
(1)求氣缸內(nèi)氣體的溫度;
(2)繼續(xù)加熱氣缸內(nèi)的氣體,使活塞緩慢上升,則此過(guò)程中(活塞未滑出氣缸),氣體的內(nèi)能增加(填“增加”或“減少”),氣體吸收的熱量大于(填“大于”、“小于”或“等于”)氣體對(duì)外界做的功.

分析 (1)對(duì)活塞受力分析,活塞受力平衡,根據(jù)理想氣體狀態(tài)列式求解;
(2)由熱力學(xué)第一定律求解,知道體積增大時(shí),對(duì)外做功.

解答 解:(1)初始活塞受力平衡:P2S=mg+P0S,
被封閉氣體壓強(qiáng)P1=P0=1×105Pa
T1=300K
解得:P1=1.1×105Pa
等壓變化,$\frac{{P}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{P}_{2}}{{T}_{2}}$
代入數(shù)據(jù),得T2=330K
(2)溫度升高,氣體的內(nèi)能增加,體積膨脹,氣體對(duì)外做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律知吸收的熱量大于對(duì)外做功.
故答案為:330K,增加,大于

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是得到封閉氣體初末狀態(tài)的各個(gè)狀態(tài)參量,然后根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式求解即可

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:解答題

9.如圖所示的均勻薄壁U形管,左管上端封閉,右管開(kāi)口且足夠長(zhǎng),管的橫截面積為S,內(nèi)裝有密度為ρ的液體,右管內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞擱在固定卡口上,卡口與左管上端等高,活塞與管壁間無(wú)摩擦且不漏氣,溫度為T(mén)0時(shí),左、右兩管內(nèi)液面等高,兩管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度均為L(zhǎng),壓強(qiáng)均等于外界大氣壓P0,重力加速度為g現(xiàn)使左、右兩管溫度同時(shí)緩慢升高,在活塞離開(kāi)卡口上升前,左、右兩管內(nèi)液面保持不動(dòng),試求:
①溫度升高到多少時(shí),右管活塞開(kāi)始離開(kāi)卡口上升?
②溫度升高到多少時(shí),左、右兩管內(nèi)液面高度差為L(zhǎng)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.如圖所示為一理想變壓器,原線圈有一可滑動(dòng)的觸頭P,副線圈接一理想電流表和一滑動(dòng)變阻器,原線圈輸入交變電壓,下列敘述正確的是( 。
A.若輸入電壓增加則變壓器的輸出功率增大
B.若交變電壓的周期增大則變壓器的輸出功率減小
C.若滑動(dòng)變阻器的觸頭向下移動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)減小
D.若原線圈的觸頭向上滑動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

12.一物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,則( 。
A.物體在0~2s內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
B.第4s末物體回到出發(fā)點(diǎn)
C.第4s末物體的加速度改變方向
D.前3s內(nèi)合外力做的功等于前5s內(nèi)合外力做的功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置,探究滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系.在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了多組實(shí)驗(yàn),將位移傳感器和力傳感器得到的多組數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,得到了兩條a-F圖線①、②,如圖乙所示.

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要進(jìn)行的操作是A.
A.改變托盤(pán)中砝碼的個(gè)數(shù)
B.滑塊在軌道水平和傾斜的兩種情況下必須在同一位置由靜止釋放
C.用天平測(cè)出托盤(pán)的質(zhì)量
D.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證托盤(pán)和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量
(2)在軌道傾斜的情況下得到的a-F圖線是①.(選填①或②)
(3)滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=0.5kg;滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.(重力加速度g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.如圖所示為甲、乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖象,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.甲做加速度不斷增大的加速運(yùn)動(dòng),乙做勻加速運(yùn)動(dòng)
B.t時(shí)刻甲物體從后面追上乙物體
C.在0-t時(shí)刻內(nèi)兩物體平均速度相等
D.相遇時(shí),甲的速度小于乙的速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段,每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分,即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來(lái)代替.如圖(a)所示,曲線上的A點(diǎn)的曲率圓定義為:通過(guò)A點(diǎn)和曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓,在極限情況下,這個(gè)圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓,其半徑ρ叫做A點(diǎn)的曲率半徑.圖(b)表示地球圍繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng),在近日點(diǎn)地球和太陽(yáng)的中心距離為ra,在遠(yuǎn)日點(diǎn)地球和太陽(yáng)的中心距離為rb,則地球在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度大小的比值是( 。
A.$\frac{{r}_{a}}{{r}_}$B.$\frac{{r}_}{{r}_{a}}$C.$\sqrt{\frac{{r}_{a}}{{r}_}}$D.$\frac{{{r}^{2}}_}{{{r}^{2}}_{a}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.凡輕小的物體皆可看作質(zhì)點(diǎn),而體積較大的物體不能看作質(zhì)點(diǎn)
B.作息時(shí)間表上的數(shù)字表示時(shí)間
C.跳水運(yùn)動(dòng)員入水時(shí)的速度為瞬時(shí)速度
D.物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),其位移就是路程

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.如圖所示,粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷,D點(diǎn)為O點(diǎn)在斜面上的垂足,OM=ON.帶負(fù)電的小物體以初速度v1=6m/s從M點(diǎn)沿斜面上滑,到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,然后又滑回到M點(diǎn)時(shí)速度大小變?yōu)関2=4m/s.若小物體電荷量保持不變,可視為點(diǎn)電荷(取g=10m/s2).
(1)帶負(fù)電的小物體從M向N運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中電勢(shì)能如何變化?
(2)N點(diǎn)離斜面底邊的高度h為多少?
(3)若物體第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度為v=5m/s,求物體第二次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度v'.

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