题目内容
如图所示,由导热气缸和活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞和气缸壁之间摩擦不计。已知大气压强
,活塞面积
,活塞质量m=4kg。环境温度不变,今在活塞上方逐渐加入细砂,使活塞缓慢下降,直到活塞距离底部的高度为初始的2/3。
(g取
)![]()
①上述过程中下列说法正确的是
| A.缸内气体的内能一定增加 |
| B.缸内气体的压强一定增加 |
| C.单位时间内气体分子对活塞的碰撞次数不变 |
| D.缸内气体将吸收热量 |
①B(3分) ②![]()
解析试题分析:①气缸导热使得气缸内的气体温度等于外界环境温度,所以整个过程温度不变,分子平均动能不变,而气体不考虑分子势能,所以气体内能不变,选项A错。但是外界对气体做功,所以气体一定是放热选项D错。初始气体压强等于大气压和活塞重力产生的压强,后来又多了细沙产生的压强所以气体压强增加选项B对。根据温度不变,分子平均动能不变,即分子与容器壁撞击的作用力不变,而压强增大所以说单位时间内气体分子对活塞的碰撞次数增加,选项C错。
②解:
对活塞初态时进行受力分析后有:
(1分)
对活塞末态时进行受力分析后有:
(1分)
对密闭的气体由玻意耳定律得:
(1分)
又由题意可知: ![]()
联立解得:
(1分)
考点:理想气体状态方程
练习册系列答案
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如图所示,两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中,管中有一段水银柱h1封闭着一定质量的气体,这时管下端开口处内、外水银面高度差为h2,若保持环境温度不变,当外界压强增大时,下列分析正确的是( )![]()
| A.h2变长 | B.h2变短 |
| C.h1上升 | D.h1下降 |
(选修模块3-3)(12分)
某学习小组做了如下实验:先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,取出烧瓶,并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上,封闭了一部分气体,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来,如图。![]()
(1)(4分)在气球膨胀过程中,下列说法正确的是 .
| A.该密闭气体分子间的作用力增大 |
| B.该密闭气体组成的系统熵增加 |
| C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的 |
| D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和 |
(3)(4分)若将该密闭气体视为理想气体,气球逐渐膨胀起来的过程中,气体对外做了0.6J的功,同时吸收了0.9J的热量,则该气体内能变化了 J;若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈,则该气球内气体的温度 (填“升高”或“降低”)。