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如图所示,将一个绝热的汽缸竖直放置在水平桌面上,在汽缸内用一个活塞封闭了一定质量的气体。在活塞上面放置一个物体,活塞和物体的总质量为10kg,活塞的横截面积为:6ec8aac122bd4f6ecm2。已知外界的大气压强为6ec8aac122bd4f6ePa,不计活塞和汽缸之间的摩擦力。在汽缸内部有一个电阻丝,电阻丝的电阻值6ec8aac122bd4f6e,电源的电压为12V。接通电源10s后活塞缓慢升高6ec8aac122bd4f6ecm,求这一过程中气体的内能变化量。若缸内气体的初始温度为27℃,体积为6ec8aac122bd4f6em3,试求接通电源10s后缸内气体的温度是多少?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

答案:
内能增加250J(5分);127℃(5分) 【解析】设汽缸内气体的压强为p,选活塞为研究对象,活塞缓慢移动受力平衡,根据力的平衡知识得:,Pa。(1分) 活塞在上升h=10cm的过程中气体对外界做功,J。(1分) 电阻丝在通电10s内产生的热量为J,(1分) 因为汽缸是绝热的,所以电阻丝产生的热量全部被气体吸收。根据热力学第一定律得:J,即气体的内能增加了250J。(2分) 内气体的压强保持不变,由,(3分) 得K,即缸内气体的温度是127℃。(2分
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