题目内容
18.Ⅰ.活塞从打开螺栓到停止运动下落的距离;
Ⅱ.整个过程中缸内气体是放热还是吸热?放出(或吸收)的热量是多少?
分析 (1)以活塞为研究对象,其受力平衡,温度不变,根据玻意耳定律求体积;
(2)根据活塞下降的高度,求外界对气体做功,应用热力学第一定律求吸放热.
解答 解:(Ⅰ)设活塞在位置B时,封闭气体的压强为p,体积为V,而活塞受力平衡p0S+mg=pS
解得$p={p_0}+\frac{mg}{S}$
由玻意耳定律$\frac{1}{3}{p}_{0}{V}_{0}=PV$
所以$V=\frac{{P}_{0}{V}_{0}S}{3({P}_{0}S+mg)}$
在此过程中,活塞下降的高度$h=\frac{V_0}{S}-\frac{V}{S}$=$\frac{{V}_{0}(2PS+3mg)}{3S({P}_{0}S+mg)}$
(Ⅱ)由于温度不变,所以气体的内能不变,
外界对气体做功W=(p0S+mg)h
所以:Q=$-\frac{{V}_{0}(2{P}_{0}S+3mg)}{3S}$
符号表示气体放出热量.
答:Ⅰ.活塞从打开螺栓到停止运动下落的距离是$\frac{{V}_{0}(2PS+3mg)}{3S({P}_{0}S+mg)}$;
Ⅱ.整个过程中缸内气体是放热,放出的热量是$-\frac{{V}_{0}(2{P}_{0}S+3mg)}{3S}$.
点评 本题考查热力学第一定律、气体状态方程,注意研究对象的选取是活塞还是封闭气体.
练习册系列答案
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8.
图为某小球所受的合力与时间的关系图,各段合力大小相同,作用时间相同,且一直作用下去,设小球从静止开始运动,由此可判定( )
| A. | 小球向前运动,再返回停止 | B. | 小球向前运动再返回不会停止 | ||
| C. | 小球向前运动一段时间后停止 | D. | 小球始终向前运动 |
9.
如图所示,A,B两点各固定有等量的正点电荷,A,B,C,D四点在同一直线上,且AC=CD=DB.将另一个正点电荷从C点移动到D点,则下列说法正确的是( )
| A. | 电场力一直做正功 | B. | 电场力先做正功再做负功 | ||
| C. | 电场力一直做负功 | D. | 电场力先做负功再做正功 |
10.将原来相距较近的两个带同种电荷的小球同时由静止释放(小球放在光滑绝缘的水平桌面上),它们仅在库仑力作用下运动过程中( )
| A. | 它们的相互作用力不断增加 | B. | 它们的机械能守恒 | ||
| C. | 它们的速度大小不断增加 | D. | 它们的加速度大小不断增加 |