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如图所示,竖直放置的圆筒形注射器,活塞上端接有气压表,能够方便测出所封闭理想气体的压强,开始时,活塞处于静止状态,此时气体体积为30cm3,气压表读数为1.1×105Pa,若用力向下推动活塞,使活塞缓慢向下移动一段距离,稳定后气压表读数为2.2×105Pa,不计活塞与气缸内壁间的摩擦,环境温度保持不变.①简要说明活塞移动过程中,被封闭气体的吸热情况;②求活塞稳定后气体的体积.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
如图所示,竖直放置的圆筒形注射器,活塞上端接有气压表,能够方便测出所封闭理想气体的压强,开始时,活塞处于静止状态,此时气体体积为30cm
3
,气压表读数为1.1×10
5
Pa,若用力向下推动活塞,使活塞缓慢向下移动一段距离,稳定后气压表读数为2.2×10
5
Pa,不计活塞与气缸内壁间的摩擦,环境温度保持不变.
①简要说明活塞移动过程中,被封闭气体的吸热情况;
②求活塞稳定后气体的体积.
试题解答
见解析
①在移动活塞的过程中,气体体积变小,外界对气体做功,W>0;
环境温度不变,活塞缓慢向下移动过程中,气体温度不变,气体温度内能不变,△U=0;
由热力学第一定律△U=W+Q,可知Q=△U-W=-W<0,因此气体要放出热量;
②气体发生了等温变化,由玻意耳定律可得:P
1
V
1
=P
2
V
2
,
即:1.1×10
5
Pa×30cm
3
=2.2×10
5
Pa×V
2
,解得:V
2
=15cm
3
,
答:①活塞移动过程中,被封闭气体要向外界放出热量;
②活塞稳定后气体的体积为15cm
3
.
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