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[物理选修3-3模块]（15分）（1）（5分）一定质量的非理想气体体积膨

[物理选修3-3模块]（15分）

（1）（5分）一定质量的非理想气体体积膨胀对外做了4×103J功的同时，又从外界吸收了2.4×103J的热量，则在该过程中，气体内能的增量△U=______J，气体的分子势能和分子动能分别__________、________（填“增加”“减小”或“不变”）。

（2）（10分）如图所示，一圆筒形汽缸静止于地面上，汽缸的质量为M，活塞（连同手柄）的质量为m，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为p0，平衡的汽缸内的容积为V。现用手握住活塞手柄缓慢向上提。设汽缸足够长，在整个上提过程中气体的温度保持不变，不计汽缸内气体的重力与活塞与汽缸壁间的摩擦，求汽缸刚提离地面时活塞上升的距离。

 

答案

（1）-1.6×103J  增加   减小

（2）

解析:（1）-1.6×103J   增加   减小

（2）封闭气体的初状态，压强为p1=p0+，体积为V  （2分）

设汽缸刚提离地面时活塞上升的距离为x，则封闭气体末状态体积为V´=V+xS，压强为p2，对气缸，有p2S+Mg=p0S   （2分）

解得p2=p0-            （2分）

由玻意耳定律p1V=p2V´，得(p0+)V=(p0-)(V+xS) （2分）

解之得x= （2分）

 

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