(选做题，选修3-3）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，活塞的横截面积为S。初始时，气体的温度为T0活塞

题型：河南省模拟题难度：来源：

(选做题，选修3-3）
如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，活塞的横截面积为S。初始时，气体的温度为T₀活塞的下表面与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞上升了h，已知大气压强为P₀，重力加速度为h不计活塞与气缸的摩擦。求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量。（题中各物理量单位均为国际单位制单位）

答案

解：封闭气体做等压变化，由盖-吕萨克定律得

此时气体的温度为

气体在等压变化过程中，活塞受力如图所示

由平衡条件得

气体对活塞做的功为

由热力学第一定律得

气体内能的增加量为

。

举一反三

（选修3-3选做题）
一圆柱形气缸，质量M为10 kg，总长度L为40 cm，内有一活塞，质量m为5 kg，截面积S为50 cm²，活塞与气缸壁间摩擦可忽略，但不漏气（不计气缸壁与活塞厚度），当外界大气压强p₀为1×10⁵ Pa，温度t₀为7°C时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体柱的高L₁为35 cm，g取10 m/s²。求：
（1）此时气缸内气体的压强；
（2）当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离。

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（选修3-3选做题）
一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A

B过程为等压变化，B

C过程为等容变化。已知V_A=0.3m³，T_A=T_C=300K、T_B=400K。
（1）求气体在状态B时的体积；
（2）说明B

C过程压强变化的微观原因；
（3）设A

B过程气体吸收热量为Q₁，B

C过程气体放出热量为Q₂，比较Q₁、Q₂的大小说明原因。

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（选修3-3选做题）
如图所示的气缸中封闭着一定质量的理想气体，活塞和气缸间都导热，活塞与气缸间无摩擦，气缸开口始终向上. 在室温为27°时，活塞距气缸底部距离h₁=10cm，后将气缸放置在冰水混合物中，则：
（1）在冰水混合物中，活塞距气缸底部距离h₂=？
（2）此过程中气体内能__________（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将__________（填“吸热”或者“放热”）。

题型：山东省模拟题难度：| 查看答案

下图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被封闭于烧瓶内。开始时，B、C内的水银面等高。

（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管_______ （填“向上”或“向下”）移动，直至________。
（2）实验中多次改变气体温度，用△t表示气体升高的温度，用△h表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是_________。

题型：上海高考真题难度：| 查看答案

一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按图中箭头所示的方向进行了一系列状态变化，最后又回到初始状态A，即A→B→C→D→A(其中AD、BC与纵轴平行，AB、CD与横轴平行)，这一过程称为一个循环，则
(1)由A→B，气体分子的平均动能________(填“增大”“减少”或“不变”)。
(2)由B→C，气体的内能______(填“增大”“减少”或“不变”)。
(3)由C→D，气体________热量(填“吸收”或“放出”)。
(4)已知气体在A状态时的温度为300 K，求气体在该循环过程中的最高温度为多少。

题型：专项题难度：| 查看答案