组卷网 > 知识点选题 > 计算系统内能改变、吸放热及做功
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解析
| 共计 19 道试题
1 . 图所示,一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为的左右两部分。面积为的绝热活塞B被锁定,隔板A的左侧为真空,右侧中一定质量的理想气体处于温度、压强的状态1。抽取隔板A,右侧的气体就会扩散到左侧,最终达到状态2。然后解锁活塞B,同时施加水平恒力F,仍使其保持静止。当电阻丝C加热时,活塞B能缓慢滑动(无摩擦),电阻丝C放出89.3J的热量时气体达到温度的状态3。已知大气压强,隔板厚度不计,下列说法正确的是(  )

A.气体从状态1到状态2是不可逆过程,分子平均动能减小
B.水平恒力F的大小为10N
C.状态3气体的体积为
D.气体从状态1到状态3内能增加63.8J
2024-05-15更新 | 790次组卷 | 3卷引用:2024届山东省聊城市高三下学期二模物理试题
2 . 如图所示,开口向上竖直放置玻璃管内有一质量为、长为的水银柱封闭一段空气柱,已知大气压为,水银柱上端距离玻璃管口的距离也为,玻璃管的横截面积为S.现将玻璃管缓慢倒置,再次稳定后管内恰剩余一半的水银,重力加速度为,全过程温度不变,管内气体可看成理想气体,求
(1)玻璃管的总长度是多少;
(2)整个过程空气柱吸收的热量
   
2023-06-05更新 | 614次组卷 | 1卷引用:山东省枣庄市第二中学2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题
3 . 如图所示的圆柱形气缸固定于水平接触面上,内用活塞密封着一定质量的理想气体,已知气缸的横截面积为S,活塞重为G,大气压强为P0。将活塞固定,使气缸内气体温度升高1℃,气体需吸收的热量为Q1;如果让活塞可以自由滑动(活塞与气缸间无摩擦、不漏气;不计气体的重力),仍使气缸内气体温度升高1℃,需吸收的热量为Q2
(1)Q1Q2哪个大些?简要说明理由。
(2)气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会有不同?(比热容是单位质量的物体温度上升1℃需要吸收的热量)
(3)若活塞可自由滑动,初始时活塞距底部的距离为H,求当气缸内气体温度升高1℃时活塞向上移动的高度h以及刚开始时气体的温度。
   
2023-05-27更新 | 550次组卷 | 1卷引用:2023届浙江省宁波光华学校高三下学期模拟预测物理试题
4 . 山地车的气压避震装置主要由活塞、气缸组成。某研究小组将其气缸和活塞取出进行研究。如图所示,在倾角为的光滑斜面上放置一个带有活塞A的导热气缸B,活塞用劲度系数为k=300N/m的轻弹簧拉住,弹簧的另一端固定在斜面上端的一块挡板上,轻弹簧平行于斜面,初始状态活塞到气缸底部的距离为,气缸底部到斜面底端的挡板距离为,气缸内气体的初始温度为。已知气缸质量为M=0.4kg,活塞的质量为m=0.2kg,气缸容积的横截面积为S=1cm2,活塞与气缸间密封一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动,重力加速度为,大气压为
(1)求初始状态下气缸内气体压强
(2)对气缸进行加热,气缸内气体的温度从上升到,此时气缸底部恰好接触到斜面底端的挡板,已知该封闭气体的内能U与温度T之间存在关系,求该过程中气体吸收的热量Q
(3)若在第(2)题的基础上继续对气缸进行加热,当温度达到时使得弹簧恰好恢复原长,求
      
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5 . 温度为25℃、压强为p0、体积为V0的1 mol刚性双原子分子理想气体,经等温过程体积膨胀至原来的3倍。
(1) 计算这个过程中气体对外所作的功;
(2) 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍,那气体对外作的功又是多少? (摩尔气体常量R = 8.31 J·mol-1·K-1,ln3 = 1.10 )
2023-04-03更新 | 400次组卷 | 1卷引用:河南省郑州市高新区四校2022-2023学年高三竞赛联考课程期末物理试题
6 . 如图甲所示,一端带有卡口的导热汽缸水平放置,一定质量的理想气体被活塞A封闭在该汽缸内,活塞A可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气,开始时活塞A与汽缸底的距离,离汽缸口的距离。已知活塞A的质量,横截面积,外界气温为27℃,大气压强为,重力加速度,活塞厚度不计。现将汽缸缓慢地转到开口竖直向上放置,待稳定后对汽缸内气体逐渐加热。
(1)使活塞A缓慢上升到上表面刚好与汽缸口相平,求此时缸内气体的热力学温度;
(2)在对缸内气体加热过程中,活塞A缓慢上升到上表面刚好与汽缸口相平,缸内气体净吸收的热量,求气体增加了多少焦耳的内能;
(3)在(2)问基础上,继续加热,当缸内气体再净吸收的热量时,求此时缸内气体的温度和压强;(已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比)
(4)若汽缸水平放置时,在卡口内紧贴卡口放置一个活塞B(活塞B除带有一轻质进气阀外,其余均与活塞A相同),把汽缸分为Ⅰ和Ⅱ两部分,Ⅱ中充有同种理想气体,此时活塞A位置未动,活塞B恰好没有挤压卡口,如图乙所示。同样先将汽缸缓慢地转到开口竖直向上放置,稳定后通过活塞B上的进气阀缓慢向Ⅱ中注入同种理想气体,活塞A距汽缸底端时,停止注入气体,关闭进气阀。求注入Ⅱ中的气体质量与Ⅰ中气体质量之比。
7 . 如图所示,一绝热汽缸质量、深度,放在水平地面上,汽缸与地面的动摩擦因数。轻质绝热活塞面积与轻杆连接固定在竖直墙上,轻杆保持水平,光滑活塞与汽缸内壁密封一定质量的理想气体,气体温度为,活塞到汽缸底的距离为,杆中恰无弹力。现用缸内的加热装置对缸内气体缓慢加热,气体的内能满足关系式,汽缸与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,外界大气压强,取。求:
(1)汽缸相对地面刚开始滑动时,缸内气体的温度T
(2)汽缸滑动后,继续缓慢加热,汽缸缓慢移动,直至活塞恰到汽缸口,求这个过程气体吸收的热量Q
8 . 如图所示,环境的热力学温度为,环境气体压强为,导热良好的汽缸直立在水平地面上,汽缸的质量,高度为。用活塞把一定质量的气体封闭在汽缸内,活塞可沿汽缸壁无摩擦地移动活塞的质量为,横截面积为S,气体可看作理想气体,质量可忽略不计。平衡时,活塞处于距汽缸底处。重力加速度为
(1)若由于环境温度缓慢升高,活塞缓慢向上移动,温度升至某一值时,活塞向上移动了。已知密封气体的内能与热力学温度的关系为为大于零的常数),求此过程中:
①活塞缓慢向上移动距离时气体的温度;
②密封气体从外界吸收的热量。
(2)用力缓慢向上拉动活塞,直至汽缸刚要离开地面。
①求汽缸刚要离开地面时,活塞距汽缸底的距离;
②若此过程中封闭气体需从外界吸收热量,求力做的功为多少?

9 . 已知理想气体的内能U=kTk为常数,T为气体的热力学温度)。如图所示,高为h、横截面积为S的汽缸竖直放置在水平面上,汽缸上端开口。质量为m、厚度可忽略的活塞处于静止状态,此时距缸底的高度为h。活塞下方密封有一定质量的理想气体。活塞和汽缸壁均绝热,不计它们之间的摩擦,外界大气压强为p0,内外温度均为T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体,使活塞缓慢上升,重力加速度大小为g,则:
(1)活塞上升h的过程中,气体吸收的热量是多少?
(2)当活塞上升了h后,由于意外导致汽缸开始缓慢漏气。继续对气体加热,而活塞保持在该位置静止不动。当气体温度为3T0时,求漏出去的气体与原封闭气体的质量之比。
2021-05-26更新 | 944次组卷 | 1卷引用:山东省日照市莒县2020-2021学年高二下学期期中物理试题
10 . 如图甲所示的V-T图像中,一定质量的理想气体从状态A经过状态BCD后又回到状态A。已知该气体在状态A时的压强为1×105Pa,气体在BC过程中吸收热量为Q1,在DA过程中放出热量为Q2
(1)求此气体经过一次循环又回到初态A过程中,外界对气体做的总功W
(2)将该循环过程用图乙的p-T图像表示出来(在图中标出状态ABCD)。
共计 平均难度:一般