题目内容

（12分）如图11所示，圆柱形绝热气缸（设其足够长）固定于水平面上，缸内用绝热活塞密封一定质量的理想气体，已知活塞与气缸壁的接触是光滑的，活塞的横截面积是S，大气压强为P0，电源和电热丝构成回路，可以对气体缓慢加热，开始时，电路未接通，系统处于平衡状态，封闭气体的温度为T1，现用两种方法使气缸内气体温度均由T1缓慢升高到T2,第一次先将活塞固定，接通电路后电热丝产生的热量为Q1;第二次活塞不固定，可以缓慢自由移动，接通电路后电热丝产生的热量为Q2,
（1）通过计算说明Q1和Q2哪个大些？
（2）求第二种情况下气缸内气体温度由T1升高到T2的过程中，活塞移动的距离？
（1）Q1< Q2
（2）
（1）等容过程中，吸收的热量，用于增加气体的内能，⊿U1=Q1
等压过程，吸收的热量用于增加气体的内能和对外做功，⊿U2+W2=Q2
又⊿U2=⊿U1
所以有Q1< Q2————————————————————6分       
（2）气体对外做功W2=P0SL
又W2= Q2­－Q1
所以活塞向右移动的距离 ——————————6分
练习册系列答案
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如图所示，在一个圆柱形导热的气缸中，用活塞封闭了一部分空气，活塞与气缸壁间是密封而光滑的，一弹簧秤挂在活塞上，将整个气缸悬吊在天花板上。当外界气温升高（大气压不变）时，（   ）
A．弹簧秤示数变大B．弹簧秤示数变小
C．弹簧秤示数不变D．条件不足，无法判断
如图所示绝热活塞将气缸分为两部分，起初两边均充有同温度的同种理想气体，平衡时VA∶VB=2∶1,现将A中气体温度升到127℃，B气体温度降到-73℃，则平衡后左右两部分气体体积之比V′A∶V′B=____________.
若水面上的大气压为75 cmHg,那么水面下20 m处的压强为p="________" Pa="________" atm.(取g="10" m/s2,ρ水=1.0×103 kg/m3,ρHg=13.6×103 kg/m3)
一端开口的粗细均匀的细玻璃管长30cm，管内有一段5cm长的水银柱，当玻璃管开口向上竖直放置时，管内水银上表面离管口2.5cm，如图所示，将管在竖直平面慢慢地沿逆时针方向转动，已知大气压强为75cmHg．

问：
(1)转到水平位置时，管内空气柱长度是多少?
(2)转到什么位置时，水银恰好不致流出管口?
（角度可用反三角函数表示）
如图所示，汽缸直立在地面上，质量为m的活塞封闭一定质量的气体，汽缸的横截面积是S，重物的质量为M。当气体的温度为T1时，气体的体积为V0。则：当温度升高到T2时，重物将    （填“上升”或“下降”）的距离是         。
对一定质量的理想气体，下列说法正确的是                                    （  ）
A．气体压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的
B．温度升高时每个气体分子的速率都将增大
C．当分子间平均距离变大时，压强必定变小
D．等温膨胀时气体对外做功，但内能不改变
如图，T型气缸内有一T形活塞，将气缸分为A、B两部分，且两部分中都封闭有气体，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动，其左端面积为右端面积的3倍，气缸C孔与大气相通．当大气压强为1atm、A中气体压强为0.9atm时，活塞保持静止不动，则此时B中气体压强为      ___________atm
下列说法正确的是
A．气体压强越大，气体分子的平均动能就越大
B．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性
C．凡是遵守热力学第一定律的过程都一定能够发生
D．在绝热过程中，外界对气体做功，气体的内能减少

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