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如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體。活塞的質量為m，活塞的橫截面積為S。初始時,氣體的溫度為T₀活塞的下表面與容器底部相距h。現通過電熱絲緩慢加熱氣體，當氣體吸收熱量Q時活塞上升了h，已知大氣壓強為Po，重力加速度為h不計活塞與氣缸的摩擦。求此時氣體的溫度和加熱過程中氣體內能的增加量。（題中各物理量單位均為國際單位制單位）

解：封閉氣體做等壓變化，由蓋—呂薩克定律得

（2分）
此時氣體的溫度為

（1分）
氣體在等壓變化過程中，活塞受力如圖所示

由平衡條件得

（1分）
氣體對活塞做的功為

（2分）
由熱力學第一定律得

（2分）
氣體內能的增加量為

（1分）

略

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（9分）如圖所示，一豎直放置的絕熱氣缸，內壁豎直，頂部水平，并且頂部安裝有體積可以忽略的電熱絲，在氣缸內通過絕熱活塞封閉著一定質量的氣體，氣體的溫度為T₀，絕熱活塞的質量為m，橫截面積為S₀。若通過電熱絲緩慢加熱，使得絕熱活塞由與氣缸底部相距h的位置下滑至2h的位置，此過程中電熱絲放出的熱量為Q，已知外界大氣壓強為p₀，重力加速度為g，并且可以忽略活塞與氣缸壁之間的摩擦和氣體分子之間的相互作用，求：

（i）在活塞下滑過程中，缸內氣體溫度的增加量△T；
（ii）在活塞下滑過程中，缸內氣體內能的增加量△U。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

一定質量的非理想氣體(分子間的作用力不可忽略)，從外界吸收了4.2×105 J的熱量，同時氣體對外做了6×105 J的功，則：
(1)氣體的內能是增加還是減少？其變化量的大小為多少焦耳？
(2)氣體的分子勢能是增加還是減少？
(3)分子平均動能如何變化？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(2010·江蘇高考)(1)為了將空氣裝入氣瓶內，現將一定質量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體.下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強p和體積V關系的是_____.

(2)在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24 kJ的功.現潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質量保持不變，且放出了5 kJ的熱量.在上述兩個過程中，空氣的內能共減小__________kJ，空氣_______(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為_____kJ.
(3)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為
1.3 kg/m³和2.1 kg/m³，空氣的摩爾質量為0.029 kg/mol，阿伏加德羅常數N_A=6.02×10²³ mol^-1.若潛水員呼吸一次吸入2 L的空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數.(結果保留一位有效數字).

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖是用導熱性能良好的材料制成的氣體實驗裝置，開始時封閉的空氣柱長度為20cm，人用豎直向下的力F壓活塞，使空氣柱長度變為原來的一半，人對活塞做功10J，大氣壓強為P₀＝1×10⁵Pa，不計活塞的重力。問：