如圖所示,有一個紅酒瓶狀的玻璃容器水平放置,左側“瓶身”的體積為300cm3,右側“瓶頸”是一段內部橫截面積為...
問題詳情:
如圖所示,有一個紅酒瓶狀的玻璃容器水平放置,左側“瓶身”的體積為300cm3,右側“瓶頸”是一段內部橫截面積為0.5cm2,有效長度為40cm的玻璃管,管內有一段長度可忽略不計的水銀柱,密閉了一定質量的氣體在容器內.當大氣壓為1.0×105 Pa、密閉氣體溫度為27 ℃時,水銀柱剛好位於玻璃管最左側,現緩慢升高密閉氣體溫度.則當溫度升高到________℃時,水銀柱會掉出容器;在此過程中,密閉氣體從外界吸收的熱量為12J,則在這一過程中密閉氣體的內能變化了________J.
【回答】
47; 10
【解析】
當水銀柱到達管口時,所測氣溫最高,設為T2,此時氣體體積為V2, 初狀態:T1=(273+27)K=300K;V1=300cm3, 末狀態為:V2=(300+40×0.5)cm3=320cm3 氣體發生等壓變化,由蓋呂薩克定律得:, 代入資料得:T2=320K,t2=T2-273=320-273=47℃; 水銀柱移動過程中,外界對氣體做功:W=-P0SL=-1×105×0.5×10-4×40×10-2J=-2.0J, 又因為:Q=12J 由熱力學第一定律知內能變化為:△U=W+Q, 代入資料得:△U=10J,即內能增加了10J;
【點睛】
本題考查氣體定律以及熱力學第一定律的綜合運用,對於氣體狀態變化問題,關鍵在於分析是等值變化還是三個參量同時變化的問題,要善於挖掘隱含的條件.
知識點:熱力學第一定律
題型:填空題
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