题目内容

【题目】一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的p﹣V图像如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27℃.则:
①该气体在状态B.C时的温度分别为多少℃?
②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热,还是放热?传递的热量是多少?

【答案】解;①对于理想气体由图像可知:A→B等容变化,由查理定律得:

代入数据得:TB=100K…①

又:T=273+t…②

①代入②得:tB=﹣173℃

B→C等压变化,由盖吕萨克定律得

代入数据得:TC=300K…③

②③联立得:tC=27℃

②A到状态C体积增大,对外做功,即W<0,TA=TC,所以,A到状态C的过程中内能变化量为0.

由热力学第一定律得:Q>0,所以A→C的过程中是吸热.

吸收的热量Q=W=P△V=1×105×(3×103﹣1×103)J=200J

答:①B、C时的温度分别为﹣173℃,27℃

②A到状态C的过程中吸热,吸了200J


【解析】①根据图像可知:A→B等容变化,由查理定律即可求出B状态温度;B→C等压变化,由盖吕萨克定律即可求出C状态温度;②比较AC两状态的温度,从而判断气体内能的变化,比较AC两状态的体积可判断W的正负,再根据可根据热力学第一定律即可解决问题.

练习册系列答案
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【题目】某物理兴趣小组利用传感器进行探究实验,其实验装置及原理图分别如甲、乙所示.

该装置中,A、B为力传感器,研究对象是质量m=310g的金属圆柱体G,将G放在A、B的两探头之间,两探头受到压力的数据,通过传感器、数据采集器传输给计算机,数据如表1所示.
表1 圆柱体的质量:310g

θ/°

0

30

45

60

90

FA/N

0.00

1.49

2.12

2.59

3.02

FB/N

3.01

2.61

2.13

1.50

0.00


(1)观察、分析数据表1,可得出:金属圆柱体重力沿斜面向下的分力FA随斜面倾角θ的增大而 , 垂直斜面向下的分力FB随斜面倾角θ的增大而
(2)某同学发现两传感器的读数并不是与角度的变化成正比,他猜想圆柱体所受重力及其分力间满足某个函数关系,并根据该函数关系计算两探头受到压力的理论值如表2所示(g取9.8m/s2
表2 圆柱体的质量:310g

θ/°

0

30

45

60

90

FA/N

0.00

1.52

2.15

2.63

3.04

FB/N

3.04

2.63

2.15

1.52

0.00

该同学猜测的函数关系式应当分别为:FA= , FB=(用金属圆柱体质量m、重力加速度g、斜面倾角θ表示)
(3)在实验中无论是分析“表1”还是“表2”的数据时,都认为传感器的读数都等于相应的圆柱体重力的分力,其物理学依据是(乙沿斜面方向为例);因为A传感器的读数等于A传感器所受的压力,根据此压力大小等于圆柱体沿斜面方向所受的支持力,而根据此支持力大小等于圆柱体重力沿斜面方向的分力
(4)为了减少实验误差,可采取的办法是(写出一个即可)

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