2017-2018学年鲁科版选修3-3 热力学第一定律 第1课时 作业
2017-2018学年鲁科版选修3-3    热力学第一定律   第1课时    作业第2页

2.如图所示,在水平固定的筒形绝热气缸中,用绝热的活塞封闭一部分气体。活塞的横截面积为0.2 m2,外界大气压强为105 Pa,气体温度为27 ℃。活塞与气缸之间无摩擦且不漏气。用一个电阻丝R给气体加热,活塞将会缓慢移动。当气缸内温度升高到77 ℃时,活塞移动了7.5 cm。已知被封闭气体的温度每升高1 ℃,其内能增加74.8 J,求电阻丝对气体提供的热量为多少?

【答案】5 240 J

3.如图所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B,则状态B的体积为多少?若此过程中,气体压强p=1.0×105 Pa,吸收的热量Q=7.0×102 J,求此过程中气体内能的增量。

【答案】8.0×10-3 m3 5.0×102 J

【解析】气体从状态A经等压过程到状态B的过程中,吸收热量,同时对外做功,要先求出体积的变化,再求功,最后根据热力学第一定律求解

气体状态A为出状态,设为V1,T1,状态B为末状态,设为V2,T2,由盖-吕萨克定律得:,代入数据,得:V2=8.0×10-3 m3

在该过程中,气体对外做功:

根据热力学第一定律:ΔU=Q+W′其中W=-W',代入数据,得ΔU=5.0×102 J

4.如图所示,一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置,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、横截面积为S,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时停止加热,活塞上升了2h并稳定,此时气体的热力学温度为T1。已知大气压强为p0,重力加速度为g,活塞与气缸间无摩擦且不漏气。求: