在一个密闭的气缸内有一定质量的理想气体.如图所示是它从状态A 变化到状态B的V-T图象.己知AB的反向延长线通过坐标原点O,气体在A点的压.强为p=1.0x105 Pa,在从状态A变化到状态B的过程中.气体吸收的热量Q=7.0x102 J,求此过程中气体内能的增量△U 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

在一个密闭的气缸内有一定质量的理想气体，如图所示是它从状态A 变化到状态B的V-T图象，己知AB的反向延长线通过坐标原点O,气体在A点的压.强为p=1.0x10⁵ Pa,在从状态A变化到状态B的过程中，气体吸收的热量Q=7.0x10² J,求此过程中气体内能的增量△U

5.0×10²J

解析试题分析：由V-T图象的变化图线经过坐标原点可以判断，理想气体经历一个等压变化。可用吸收的热量减去气体对外界做的功算出内能的变化量。
由盖－吕萨克定律有： ①(2分)
气体对外做的功： ②(3分)
根据热力学第一定律：ΔU=Q-W ③（2分）
由①～③式并代入数据得：ΔU=5.0×10²J （2分）
考点：理想气体状态方程，热力学第一定律

练习册系列答案

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如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M＝200kg，活塞质量m＝10kg，活塞面积S＝100cm²。活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27°C，活塞位于气缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p₀＝1.0×10⁵P_a，重力加速度为g＝10m/s²。求：

(a)缸内气体的压强p₁；
(b)缸内气体的温度升高到多少°C时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？

(6分)气缸长为L=1m，固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm²的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27℃，大气压为p₀=1×10⁵Pa时，气柱长度为l=0.9m，气缸和活塞的厚度均可忽略不计．求：

①如果温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸右端口，此时水平拉力F的大小?
②如果气缸内气体温度缓慢升高，使活塞移至气缸右端口时，气体温度为多少摄氏度?

（9分）如图所示，地面上有一质量M="10" kg的圆形汽缸，缸内横截面积S ="0.01" m²，汽缸内有用一轻活塞封闭着一定质量的理想气体。一上端固定、劲度系数k=1000N/m的轻弹簧下端与活塞相连，弹簧自然长时，活塞离汽缸底部的距离l₁="0.5" m，气体温度T₁=500K。已知大气压强p₀=l×10⁵Pa，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，取g="10" m/s²

①当温度降低到多少时，汽缸对地面恰好没有压力?
②若缓慢降温至270 K时，汽缸将离开地面上升多高?

（10分）有一空的薄金属筒，高h₁=l0cm。某同学
将其开口向下，自水银表面处缓慢压入水银中，如图所
示。设大气温度和水银温度恒定，筒内空气无泄漏，不
计气体分子间相互作用。则金属筒被压入水银表面下
h₂=5cm处时，内部空气柱的高度是多少？（大气压强为
Po=75cmHg，结果可用根式表示）

两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内，如图所示，质量均为m="10" kg的活塞A、B在外力作用下静止于左右管中同一高度A处，将管内空气封闭，此时管内外空气的压强均为p₀=1.0×10⁵Pa左管和水平管横截面积S₁="10" cm²,右管横截面积S₂="20" cm²，水平管长为3h。现撤去外力让活塞在管中下降，求两活塞稳定后所处的高度。（活塞厚度均大于水平管直径，管内气体初末状态温度相同，g取10 m/s²)