如图所示,内部横截面积为S的圆筒形绝热容器,封有一定质量的理想气体,开口向上放在硬板上。设活塞质量为m1,现有一质量为m2的橡皮泥从距活塞上表面高为h1处的A点

如图所示,内部横截面积为S的圆筒形绝热容器,封有一定质量的理想气体,开口向上放在硬板上。设活塞质量为m1,现有一质量为m2的橡皮泥从距活塞上表面高为h1处的A点

题型:不详难度:来源:
如图所示,内部横截面积为S的圆筒形绝热容器,封有一定质量的理想气体,开口向上放在硬板上。设活塞质量为m1,现有一质量为m2的橡皮泥从距活塞上表面高为h1处的A点由静止开始下落,碰到活塞后,随活塞一起下降的最大距离为h2,若不计活塞与容器壁的摩擦,求容器内气体内能的最大变化量是多少?
答案

解析
橡皮泥自由下落h1的过程中,机械能守恒。碰撞活塞时,动量守恒。橡皮泥和活塞一起下降过程中,由于容器绝热减少的机械能都通过对气体做功转变成系统的内能。
在橡皮泥自由下落h1的过程中,由机械能守恒得:     ①
对于碰撞活塞过程,根据动量守恒得:     ②
所以内能的增量为:
 
举一反三
下列说法正确的是
A.悬浮在液体中的颗粒越大,撞击颗粒的液体分子数目就越多,布朗运动越明显
B.分子势能随着分子间距离的减小而增大
C.压缩一定质量的气体,气体的内能一定增加
D.对于一定量气体,当温度不变而体积减小时,单位时间内与单位面积的器壁碰撞的分子个数一定增加

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一定质量的理想气体从状态a经历了温度缓慢升高到状态d的变化,下面的表格和V-T图各记录了其部分变化过程,试求:

(1) 温度325K时气体的压强。
(2) 温度250K时气体的体积。
状态
a
b
压强p/Pa
0.75×105
0.90×105
温度T/K
250
300
 
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某人在做测定水的汽化热实验时,得到的数据如下:铜制量热器小筒的质量M1=200g,通入水蒸气前筒内水的质量M2=350g,温度t1=14℃;通入t2=100℃的水蒸气后水的温度为t3=36℃,水的质量变为M3=364g,他测得的水的汽化热L是多少?[铜的比热C铜=3.9×102J/(Kg.K)]
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铜制量热器小筒的质量是m1=160克,装入m2=200克t1=20℃的水,向水里放进m3=30克t2=0℃的冰,冰完全熔化后水的温度是多少摄氏度?[铜的比热C铜=3.9×102J/(Kg.K),冰的熔化热取λ=3.35×105 J/Kg]
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下列说法中正确的是 (      )
A.冰在0°C时一定会熔化,因为0°C是冰的熔点
B.液体蒸发的快慢与液体温度的高低有关
C.0°C的水,其内能也为零
D.冬天看到嘴里吐出“白气”,这是汽化现象

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