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(2012•济宁模拟)如图所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气(可视为理想气体),通过压力传感器感知管中的空气压力,从而
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(2012•济宁模拟)如图所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气(可视为理想气体),通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量.
(1)若进水前细管内空气的体积为V0,压强为P0,当洗衣缸内水位缓慢升高(假设细管内空气温度不变),被封闭空气的压强变为αP0时(α>1),计算细管内的进水量并从微观角度解释被封闭空气压强变化的原因.
(2)在上述封闭空气体积变化的过程中,外界对空气做了0.6J的功,则空气______ (选填“吸收”或“放出”)了______ J的热量;当洗完衣服缸内水位迅速降低时,则空气的内能______ (选填“增加”或“减小”).
(1)若进水前细管内空气的体积为V0,压强为P0,当洗衣缸内水位缓慢升高(假设细管内空气温度不变),被封闭空气的压强变为αP0时(α>1),计算细管内的进水量并从微观角度解释被封闭空气压强变化的原因.
(2)在上述封闭空气体积变化的过程中,外界对空气做了0.6J的功,则空气______ (选填“吸收”或“放出”)了______ J的热量;当洗完衣服缸内水位迅速降低时,则空气的内能______ (选填“增加”或“减小”).
▼优质解答
答案和解析
(1)设细管的进水量为V,则由玻意耳定律得:
P0V0=αP0(V0-V)
解得V=
V0
气体的温度保持不变,则分子的平均动能不变,体积减小,则气体分子的密集程度增大,所以气体的压强增大.
(2)由公式U=Q+W知,温度不变则U=0,W=0.6J,Q=-0.6J,负号说明空气放出了0.6J的热量;缸内水位迅速降低时,则空气的体积膨胀,W<0,瞬间Q=0,所以U<0,即气体内能减小.
故答案为:(1)气体的温度保持不变,则分子的平均动能不变,体积减小,则气体分子的密集程度增大,所以气体的压强增大.
(2)放出 0.6 减小
P0V0=αP0(V0-V)
解得V=
α−1 |
α |
气体的温度保持不变,则分子的平均动能不变,体积减小,则气体分子的密集程度增大,所以气体的压强增大.
(2)由公式U=Q+W知,温度不变则U=0,W=0.6J,Q=-0.6J,负号说明空气放出了0.6J的热量;缸内水位迅速降低时,则空气的体积膨胀,W<0,瞬间Q=0,所以U<0,即气体内能减小.
故答案为:(1)气体的温度保持不变,则分子的平均动能不变,体积减小,则气体分子的密集程度增大,所以气体的压强增大.
(2)放出 0.6 减小
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