题目内容
20．
如图所示，导热良好的汽缸中用不计质量的活塞封闭着一定质量的理想气体，光滑活塞的横截面积S=100cm2，初始时刻气体温度为27℃，活塞到气缸底部的距离为h．现对汽缸缓缓加热使汽缸内的气体温度升高到t，然后保持温度不变，在活塞上轻轻放一质量为m=20kg的重物，使活塞缓慢下降到距离底部1.5h的位置．已知大气压强P0=1.0×105pa，环境温度保持不变，g取10m/s2，①求t．
②判断活塞下降的过程气体是吸热还是放热，并说明理由．
分析 气体先做等压变化，再做等温变化，列理想气体状态方程联立求解温度，由热力学第一定律知：温度不变，所以内能不变，体积变小对内做功，根据热力学第一定律△U=W+Q可得Q＜0，故放热．
解答 解：①缓慢加热，气体做等压变化，故$\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}$…①
使活塞缓慢下降到距离底部1.5h的位置，气体做等温变化：P1Sh=P2Sh2…②
P1=P0
${P_2}={P_0}+\frac{mg}{S}$…③
联立①②③代入数据解之得
t=267℃…④
②温度不变，所以内能不变，体积变小对内做功，根据热力学第一定律△U=W+Q可得Q＜0，故放热．
答：①t的大小为267℃．
②温度不变，所以内能不变，体积变小对内做功，根据热力学第一定律△U=W+Q可得Q＜0，故放热．
点评 在运用气体定律解题时要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化．根据气体状态方程进行计算时要注意温度的单位取国际制单位
练习册系列答案
相关题目
10．“研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示，下列实验要求正确的是（ ）
| A． | 将斜槽的末端切线调成水平 | |
| B． | 斜槽轨道必须是光滑的 | |
| C． | 小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放 | |
| D． | 在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点 |
长度为L细绳，一端系有一质量为m的小球，小球以O点为圆心在竖直面内做圆周运动，求：
8．发射某探月卫星时，首先使其环绕地球表面做圆周运动，线速度为v1，环绕周期为T1，月球附近时，控制卫星使其绕月球表面做圆周运动，线速度为v2，环绕周期为T2，若两球的质量分别为M1，M2，则$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$（ ）
| A． | $\frac{{{T}_{1}v}_{2}}{{{T}_{2}v}_{1}}$ | B． | $\frac{{{T}_{1}v}_{2}^{3}}{{{T}_{2}v}_{1}^{3}}$ | ||
| C． | $\frac{{{T}_{1}v}_{1}}{{{T}_{2}v}_{2}}$ | D． | $\frac{{{T}_{1}v}_{1}^{3}}{{{T}_{2}v}_{2}^{3}}$ |
15．
如图，真空中有一个边长为L的正方体，正方体的两个顶点M、N处分别放置一对电荷量都为q的正、负点电荷．图中的a、b、c、d是其它的四个顶点，k为静电力常量，下列表述正确是（ ）
如图，真空中有一个边长为L的正方体，正方体的两个顶点M、N处分别放置一对电荷量都为q的正、负点电荷．图中的a、b、c、d是其它的四个顶点，k为静电力常量，下列表述正确是（ ）| A． | a、b两点电场强度相同 | |
| B． | a点电势高于b点电势 | |
| C． | 把点电荷+Q从c移到d，电势能增加 | |
| D． | M点的电荷受到的库仑力大小为F=k$\frac{q^2}{{2{L^2}}}$ |
