题目内容

如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为20cm，人用竖直向下的力F压活塞，使空气柱长度变为原来的一半，人对活塞做功l0J，大气压强为P0=1×105Pa，不计活塞的重力．问：

①若用足够长的时间缓慢压缩，求压缩后气体的压强多大?

②若以适当的速度压缩气体，此过程气体向外散失的热量为2J，则气体的内能增加多少?(活塞的横截面积S=1cm2)

①p=2×105Pa     ②△U=9J


解析:

①设压缩后气体的压强为P，活塞的横截面积为S， l0=20cm，l =10cm，V0= l0S，

V= l S． 缓慢压缩，气体温度不变，由玻意耳定律：P0V0= P V    (3分)

解出p=2×105Pa    (1分)

②大气压力对活塞做功W1=P0S（l0- l）=1J，人做功W2=l0J，  (1分)

由热力学第一定律：  △U=W1+W2+Q    (2分)

将Q＝－2J等代人，解出△U=9J    (1分)

练习册系列答案
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（2013?开封模拟）如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为20cm，人用竖直向下的力F压活塞，使空气柱长度变为原来的一半，人对活塞做功10J，大气压强为P0=1×105Pa，不计活塞的重力．问：
①若用足够长的时间缓慢压缩，求压缩后气体的压强多大？
②若以适当的速度压缩气体，此过程气体向外散失的热量为2J，则气体的内能增加多少？（活塞的横截面积S=1cm2）
（2011?青铜峡市一模）（物理选修3-3）
（1）下列说法正确的是
BCDF
BCDF

A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．一定质量的理想气体在温度不变的条件下，压强增大，则外界对气体做功
C．机械能可以全部转化为内能
D．分子间距离等于分子间平衡距离时，分子势能最小
E．有规则外形的物体是晶体
F．一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行
（2）如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为20cm，人用竖直向下的力F压活塞，使空气柱长度变为原来的一半，人对活塞做功l0J，大气压强为P0=1×105Pa，不计活塞的重力．问：
①若用足够长的时间缓慢压缩，求压缩后气体的压强多大？
②若以适当的速度压缩气体，此过程气体向外散失的热量为2J，则气体的内能增加多少？（活塞的横截面积S=1cm2）
（2009?汕头一模）（1）以下说法正确的是
ADEF
ADEF
 （填入选项前面的英文代号，全对的得6分，漏选一个扣1分，错选一个扣1分，全选不得分）
A．分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动
B．碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力
C．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大
D．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性
E．在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降
F．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形
（2）如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，封闭有一定质量的 理想气体，若用力缓慢向下推动活塞，使活塞向下移一段距离，不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变．由此可以判断，被封闭气体的内能
不变
不变
（填不变或改变），体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体
放
放
热（填吸或放）．
（2008?临沂一模）如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为22cm，现用竖直向下的外力F压缩气体，使封闭的空气柱长度变为2cm，人对活塞做功l00J，大气压强为P0=1×105Pa，不计活塞的重力．问：
①若用足够长的时间缓慢压缩，求压缩后气体的压强多大？
②若以适当的速度压缩气体，向外散失的热量为20J，则气体的内能增加多少？（活塞的横截面积S=1cm2）
一同学用如图所示装置研究一定质量气体的压强与体积的关系，如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为3cm，此时气压表显示容器内压强p1=1.0×105Pa 求：
（1）将活塞缓慢向下推动，直到封闭空气柱长度变为2cm时，气压表的示数是多少？
（2）将活塞快速向下推动，若在压缩气体过程中，气体内能增加1.5J，气体放出的热量为1.4J，那么活塞对气体做功是多少？

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