题目内容
如图，绝热汽缸中充满热容为l×103J℃的理想气体，现用功率为l0kW 电热丝对气体加热l0s的时间，利用活塞对外做功？活塞质量为5×102Kg，表面积0.5m2，大气压强1×l05Pa．现在活塞上升了0.5m，气体温度上升20°C．则电能转化为系统输出的机械功的效率是多少？（取g=10m/s2）分析：根据能量守恒定律：电热丝产生的热量一部分用于气体内能的增加、一部分用于活塞重力势能的增加、一部分用于克服外界大气压力做功，其余输出为机械功．
解答：解：电热丝做功W1=Pt
气体内能增加为△U=C△t
气体膨胀对大气做功W2=P0Sh
活塞重力势能增加：△E=mgh
系统输出的机械功为：W=W1-W2-△E-△U
转化效率η=
=30%
答：电能转化为系统输出的机械功的效率是30%．
气体内能增加为△U=C△t
气体膨胀对大气做功W2=P0Sh
活塞重力势能增加：△E=mgh
系统输出的机械功为：W=W1-W2-△E-△U
转化效率η=
| W |
| W1 |
答：电能转化为系统输出的机械功的效率是30%．
点评：本题的关键是弄清楚系统能量的转化形式．
练习册系列答案
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真空中有一足够高的绝热筒状汽缸，如图，最初活塞A由支架固定住，其下容积为10L，由隔板B均分为两部分：上半部分真空，下半部分有1mol的氧气，温度为27°C．抽开B，气体充满A的上半部分，平衡后，气体对A的压力刚好与A的重力平衡．再用电阻丝R给气体加热，使气体等压膨胀到20L，下列说法正确的是（ ）
真空中有一足够高的绝热筒状汽缸，如图，最初活塞A由支架固定住，其下容积为10L，由隔板B均分为两部分：上半部分真空，下半部分有1mol的氧气，温度为27°C．抽开B，气体充满A的上半部分，平衡后，气体对A的压力刚好与A的重力平衡．再用电阻丝R给气体加热，使气体等压膨胀到20L，下列说法正确的是（ ）