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如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置,开始时封闭的空气柱长度为20cm,人用竖直向下的力F压活塞,使空气柱长度变为原来的一半,人对活塞做功10J,大气压强为P=1×105Pa,不计活塞的重力.问:
①若用足够长的时间缓慢压缩,求压缩后气体的压强多大?
②若以适当的速度压缩气体,此过程气体向外散失的热量为2J,则气体的内能增加多少?(活塞的横截面积S=1cm2

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①用足够长的时间缓慢压缩,发生等温变化,根据玻意耳定律求解. ②由热力学第一定律求解. 【解析】 ①设压缩后气体的压强为P,活塞的横截面积为S,10=20cm,1=10cm,V=10S,V=lS,缓慢压缩,气体温度不变, 由玻意耳定律:PV=PV 解出:p=2×105Pa   ②大气压力对活塞做功W1=PS(l-l)=1J,人做功W2=10J, 由热力学第一定律:△U=W1+W2+Q   将Q=-2J等代入, 解出△U=9J 答:①若用足够长的时间缓慢压缩,压缩后气体的压强是2×105Pa   ②若以适当的速度压缩气体,此过程气体向外散失的热量为2J,则气体的内能增加9J.
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考点分析:
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某同学设计了一种测温装置,其结构如图(a)所示,玻璃泡A内封有一定质量的气体,与A相连的细管B插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出(B管的体积与A泡的体积相比可略去不计).该同学在某一恒定的大气压下提供不同的环境温度对B管进行温度刻度,测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示:
环境温度t(℃)-27275481100
汞柱高x(cm)25.820.4159.64.20.4
温度刻度t(℃)-27275481100
该同学将上表中环境温度t(℃)和汞柱高x(cm)的数据输入图形计算器,绘制出x-T图象,如图(b)所示,请根据图象提供的信息:
(1)写出汞柱高x随环境温度T变化的函数关系式   
(2)推断出当时的大气压强值p=    cmHg;
(3)由于大气压要随季节和天气变化,所以用这种测温装置来测量温度不可避免地会产生误差,若有一次测量时大气压强p′比上述大气压p低了1cmHg,那么此次测量的温度测量值与其实际的真实值相比是    (选填“偏大”或“偏小”)的,测量值与真实值差    ℃.
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①油膜的面积约为    (保留两位有效数字);
②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是   
③根据上述数据,估算出油酸分子的直径为    .(保留一位有效数字)
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A.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能
B.系统重新达到平衡时,氢气的内能比初始时的小
C.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气
D.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,氧气的内能先增大后减小
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A.Pb>Pc,Qab>Qac
B.Pb>Pc,Qab<Qac
C.Pb<Pc,Qab>Qac
D.Pb<Pc,Qab<Qac
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A.向左移动
B.向右移动
C.不动
D.无法确定
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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