[物理3—3]如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，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 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

[物理3—3]
如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，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，活塞上升上h，此时气体的温为T₁。已知大气压强为p₀，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：
（1）气体的压强。
（2）加热过程中气体的内能增加量。
（3）现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m₀时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。

答案

（1）

（2）

（3）

解析

（1）取活塞为研究对象，由受力平衡得

…………①
（2）气体对外做功

…………②
由热力学第一定律得

…………③
解得

…………④
（3）设活塞回到原位置时，气体的温度为T₂
则

…………⑤
由气态方程

…………⑥
解得

…………⑦

核心考点

试题【[物理3—3]如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，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】；主要考察你对热力学第一定律等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示为一简易火灾报警装置。其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。27℃时，空气柱长度L₁为20cm，水银上表面与导线下端的距离L₂为10cm，管内水银柱的高度h为8cm，大气压强为75cm水银柱高。
（1）当温度达到多少摄氏度时，报警器会报警？
（2）若水银柱上升过程中，被封闭气体吸收热量9×10^-2J，对外做功6×10^-2J，求封闭气体内能的变化量。
（3）如果大气压增大，则该报警器的报警温度会受到怎样的变化？