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(2010年高考山东理综卷)一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明...

(2010年高考山东理综卷)一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为V0,开始时内部封闭气体的压强为p0.经过太阳曝晒,气体温度由T0=300 K升至T1=350 K.

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图13-3-7

(1)求此时气体的压强.

(2)保持T1=350 K不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到p0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值.判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热,并简述原因.

 

(1) p0 (2) 吸热 原因见解析 【解析】(1)设升温后气体的压强为p1,由查理定律得 =① 代入数据得p1=p0.② (2)抽气过程可等效为等温膨胀过程,设膨胀后气体的总体积为V,由玻意耳定律得p1V0=p0V③ 联立②③式得V=V0④ 设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k,由题意 得k=⑤ 联立④⑤式得k= 因为抽气过程中剩余气体温度不变,故内能不变,而剩余气体膨胀对外做功,所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热. 答案:(1) p0 (2) 吸热 原因见解析
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(2)若一定质量的理想气体分别按图13-3-6所示的三种不同过程变化,其中表示等压变化的是________(填“甲”“乙”或“丙”),该过程中气体的内能________(填“增加”“减少”或“不变”).

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图13-3-6

 

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图13-3-5

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A.阻力对汽车做负功,机械能转化为内能

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图13-2-4

A.温度升高,压强增大,内能减少

B.温度降低,压强增大,内能减少

C.温度升高,压强增大,内能增加

D.温度降低,压强减小,内能增加

 

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C.内能增大,对外界做功     D.内能减小,外界对其做功

 

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