某同学在夏天游玩时，看到有一些小昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去而不会沉入水中，尤其是湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景，觉得很美，于是画了一张鱼儿戏水的图画如图

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某同学在夏天游玩时，看到有一些小昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去而不会沉入水中，尤其是湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景，觉得很美，于是画了一张鱼儿戏水的图画如图所示，但旁边的同学参考到上层水温较高和压强较小的情况，认为他的画有不符合物理规律之处，请根据你所掌握的物理知识指出正确的画法（用简单的文字表述，不要画图），并指出这样画的物理依据.

（1）正确画法：_____________________________________；
（2）物理依据：_____________________________________；
（3）试分析小昆虫在水面上不会沉入水中的原因。

答案

（1）气泡体积由下向上要逐渐增大
（2）由理想气体状态方程

因为P₁>P₂，T₂>T₁，所以V₂>V₁
（3）由于昆虫受表面张力作用，当昆虫在水面上时，液体表面下凹，像张紧的橡皮膜，液体由于表面张力作用，对昆虫施加向上的作用力，该力与重力平衡，所以昆虫不会沉入水中

举一反三

使一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序进行变化，图中AB段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一支。已知气体在状态A时的温度为T_A＝300 K。求：
（1）气体在状态B时的温度；
（2）气体在状态C时的温度；
（3）气体在状态D时的温度。

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如图所示，一定量的理想气体，从状态A出发，经图中AB、BC、CA状态变化后回到A状态，其中AB为等温变化，BC为等压变化，CA为等积变化，则：
(1)三个过程中哪个过程气体对外做功的绝对值最大？
(2)哪个过程气体内能增加，哪个过程气体内能减少？
(3)哪个过程气体热量变化的绝对值最大？哪个过程最小？

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一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。求：
（1）该气体在状态B，C时的温度分别是多少？
（2）该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多少？
（3）该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？

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如图所示，圆柱形气缸A中用质量为2m的活塞封闭有一定质量的理想气体，温度为27℃，气缸中的活塞通过滑轮系统悬挂一质量为m的重物，稳定时活塞与气缸底部距离为h。现在重物m上加挂质量为

的小物体，已知大气压强为p₀，

，不计一切摩擦，求当气体温度升高到37℃且系统重新稳定后，重物m下降的高度。

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如图所示，一个装有理想气体的密闭气缸，总长度为42 cm，被活塞分成体积相等的左右两室。活塞是不导热的，且活塞和气缸之间没有摩擦，两室中气体的温度相等，均为27°。现保持左室气体温度不变，利用右室中的电热丝对右室中的气体缓慢加热一段时间，达到平衡后，右室气体温度升到57°。
（1）求活塞移动的距离；
（2）若两室内气体内能与温度的函数关系为E=AT（其中A=12 J/K，T是气体某一状态的热力学温度）。电热丝对右室中的气体缓慢加热放出的热量为560 J，求系统向外界放出的热量。（气缸和活塞吸收的热量不计）

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