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如图所示,倒悬的导热气缸中封闭着一定质量的理想气体.轻质活塞可无摩擦上下移动,活塞的横截面积为10cm2,活塞的下面吊着一个重量为10N的物体,大气压强恒为1x105pa.起初环境的热力
题目详情
如图所示,倒悬的导热气缸中封闭着一定质量的理想气体.轻质活塞可无摩擦上下移动,活塞的横截面积为10cm2,活塞的下面吊着一个重量为10N的物体,大气压强恒为1x105pa.起初环境的热力学温度为300k时,活塞到气缸底面的距离为10cm.当环境温度逐渐升高,导致活塞缓慢下降,该过程中活塞下降了1.0cm,气缸中的气体吸收的热量为1.0J.求:
①气缸内部气体内能的增量U;
②最终的环境温度T.
①气缸内部气体内能的增量U;
②最终的环境温度T.
▼优质解答
答案和解析
①封闭气体的压强:p=p0-
=9×104Pa,
气体对外做功:W=Fl=pS△h=9×104×10×10-4×0.01=0.9J,
由热力学第一定律得:△U=W+Q=-0.9+1=0.1J;
②气体状态参量:V1=h1S=10S,T1=300K,V2=(h1+1)S=11S,
由盖吕萨克定律得:
=
,即:
=
,解得:T=330K;
答:①气缸内部气体内能的增量U为0.1J;
②最终的环境温度T为330K.
G |
S |
气体对外做功:W=Fl=pS△h=9×104×10×10-4×0.01=0.9J,
由热力学第一定律得:△U=W+Q=-0.9+1=0.1J;
②气体状态参量:V1=h1S=10S,T1=300K,V2=(h1+1)S=11S,
由盖吕萨克定律得:
V1 |
T1 |
V2 |
T2 |
10S |
300 |
11S |
T |
答:①气缸内部气体内能的增量U为0.1J;
②最终的环境温度T为330K.
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