Question

5．如图，用带孔橡皮塞把塑料瓶口塞住，向瓶内迅速打气，在瓶塞弹出前，外界对气体做功15J，橡皮塞的质量为20g，橡皮塞被弹出的速度为10m/s，若橡皮塞增加的动能占气体对外做功的10%，瓶内的气体作为理想气体，则瓶内气体的内能变化量为5J，瓶内气体的温度升高（选填“升高”或“降低”）．

Answer 1

分析 由动能的计算公式求出橡皮塞的动能，然后求出气体对外做的功，再应用热力学第一定律求出气体内能的变化量，最后判断气体温度如何变化．

解答 解：由题意可知，气体对外做功：W_对外=$\frac{\frac{1}{2}m{v}^{2}}{η}$=$\frac{\frac{1}{2}×0.020×1{0}^{2}}{10%}$=10J，
由题意可知，向瓶内迅速打气，在整个过程中，气体与外界没有热交换，即Q=0，
则气体内能的变化量：△U=W+Q=15J-10J+0=5J，气体内能增加，温度升高；
故答案为：5；升高．

点评 本题考查了求气体内能的变化量、判断温度的变化，应用热力学第一定律即可正确解题．