题目内容
16.如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的理想气体,已知容器横截面积为S,活塞重为G,大气压强为P0.若活塞固定,密封气体温度升高1℃,需吸收的热量为Q1;若活塞不固定,且可无摩擦滑动,仍使密封气体温度缓慢升高1℃,需吸收的热量为Q2.①Q1 和Q2哪个大些?
②求在活塞可自由滑动时,密封气体缓慢温度升高1℃,活塞上升的高度h.
分析 ①由热力学第一定律可以判断吸收热量的多少,
②根据热力学第一定律和功的公式可以求得活塞上升的高度.
解答 解:(1)设密闭气体温度升高1℃,内能的增量为△U,则有
△U=Q1…①
△U=Q2+W…②
对活塞用动能定理得:
W内+W大气-Gh=0…③
W大气=-P0Sh…④
W=-W内 …⑤
解②③④⑤得:Q2=△U+(P0S+G)h…⑥
所以有:Q1<Q2…⑦
(2)解①⑥两式得:
h=$\frac{{Q}_{2}-{Q}_{1}}{{P}_{0}S+G}$…⑧
答:①Q2大些
②活塞上升高度为$\frac{{Q}_{2}-{Q}_{1}}{{P}_{0}S+G}$
点评 本题考查了热力学第一定律的应用,知道公式中各量的正负及其物理意义
练习册系列答案
相关题目
9.在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.
①用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为0.399mm (该值接近多次测量的平均值).
②用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.
某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用图2中的甲图(选填“甲”或“乙).
③图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.
④这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系(图4),并描绘出U-I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx=4.5Ω(保留两位有效数字).
①用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为0.399mm (该值接近多次测量的平均值).
②用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.
某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U/V | 0.10 | 0.30 | 0.70 | 1.00 | 1.50 | 1.70 | 2.30 |
I/A | 0.020 | 0.060 | 0.160 | 0.220 | 0.340 | 0.460 | 0.520 |
③图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.
④这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系(图4),并描绘出U-I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx=4.5Ω(保留两位有效数字).
7.氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4,如果氘核和氚核结合生成氦核,则下列说法中正确的是( )
A. | 核反应方程为${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n | |
B. | 这是一个裂变反应 | |
C. | 核反应过程中的质量亏损△m=m3+m4-(m1+m2) | |
D. | 核反应过程中释放的核能△E=(m1+m2-m3-m4)c2 |
4.对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是( )
A. | 保持气体的压强不变,改变其体积,可以实现其内能不变 | |
B. | 保持气体的压强不变,改变其温度,可以实现其内能不变 | |
C. | 若气体的温度逐渐升高,则其压强可以保持不变 | |
D. | 气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关 | |
E. | 当气体体积逐渐增大时,气体的内能一定减小 |
1.如图所示,滑块A与小球B用一根不可伸长的轻绳相连,且滑块A套在水平直杆上.现用大小为10N、与水平方向成30°角的力F拉B,使A、B一起向右匀速运动,运动过程中A、B保持相对静止.已知A、B的质量分别为2kg、1kg,重力加速度为10m/s2,则( )
A. | 轻绳与水平方向的夹角θ=30° | |
B. | 轻绳与水平方向的夹角θ=60° | |
C. | 滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为$\frac{{\sqrt{3}}}{4}$ | |
D. | 滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为$\frac{{\sqrt{3}}}{5}$ |
3.如图所示,以v0=10m/s的速度水平抛出的小球,飞行一段时间垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上,按g=10m/s2考虑,以下结论中正确的是( )
A. | 物体飞行的时间是1s | |
B. | 物体撞击斜面时的速度大小为$\frac{{20\sqrt{3}}}{3}$m/s | |
C. | 物体飞行时间是$\sqrt{3}$s | |
D. | 物体下降的距离是10m |