有一导热气缸,缸内有一定质量的密封活塞,气缸内密封一部分稀薄气体,如图气缸水平放置时,活塞距离气缸底部的距离为L,现将气缸竖立起来,活塞缓慢下降,稳定后,活塞距

有一导热气缸,缸内有一定质量的密封活塞,气缸内密封一部分稀薄气体,如图气缸水平放置时,活塞距离气缸底部的距离为L,现将气缸竖立起来,活塞缓慢下降,稳定后,活塞距

题型:不详难度:来源:
有一导热气缸,缸内有一定质量的密封活塞,气缸内密封一部分稀薄气体,如图气缸水平放置时,活塞距离气缸底部的距离为L,现将气缸竖立起来,活塞缓慢下降,稳定后,活塞距离气缸底部的距离为
2
3
L
,若气缸活塞的横截面积为S,大气压强为Pa.
(1)求活塞的质量;
(2)当气缸竖起,活塞缓慢下降过程中,判断气缸内气体是吸热还是放热,并简述原因.
答案
(1)气缸平放时,被封闭气体压强和体积分别为:P1=Pa,V1=LS ①
气缸竖直放置时,压强和体积为:P2=Pa+
mg
S
V2=
2
3
LS

由玻意耳定律:P1V1=P2V2
联立①②③解得:m=
PaS
2g

故活塞的质量为:m=
PaS
2g

(2)气体等温变化,内能不变,活塞下降过程对气体做功,根据热力学第一定律可知气体放热.
故气体放热,原因为:内能不变,活塞下降过程对气体做功,根据热力学第一定律可知气体放热.
举一反三
下列过程,可能发生的为(  )
A.物体吸收热量,对外做功,同时内能增加
B.物体吸收热量,对外做功,同时内能减少
C.外界对物体做功,同时物体吸热,内能减少
D.外界对物体做功,同时物体放热,内能增加
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某物体温度升高了,这说明(  )
A.该物体一定吸收了热量B.该物体可能放出了热量
C.外界对物体可能做了功D.物体可能吸收了热量
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一定量气体膨胀做功100J,同时对外放热40J,气体内能的增量△U是(  )
A.60JB.-60JC.-140JD.140J
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热力学第一定律的表达式为______,其中△U含义为______,Q的含义为______,W的含义为______.
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如图所示,钢瓶内装有高压氧气.打开阀门氧气迅速从瓶口喷出,当内外气压相等时立即关闭阀门.过一段时间后再打开阀门,试分析可能发生的现象(写出简要说明).
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