一定量的气体从外界吸收热量2.66×105 J,内能增加4.25×105 J,是气体对外界做功还是外界对气体做功?做了多少功?
一定质量的气体从外界吸收了4.2×105 J的热量,同时气体对外做了6×105 J的功.问:
(1)物体的内能增加还是减少?变化量是多少?
(2)分子势能是增加还是减少?
(3)分子的平均动能是增加还是减少?
在一个标准大气压下,水在沸腾时,1 g的水由液态变成同温度的水蒸气,其体积由1.043 cm3变为1 676 cm3,已知水的汽化热为2 263.8 J/g.求:
(1)体积膨胀时气体对外界做的功W;
(2)气体吸收的热量Q;
(3)气体增加的内能ΔU.
一定质量的气体,在从一个状态变化到另一个状态的过程中,吸收热量280 J,并对外做功120 J,试问:
(1)这些气体的内能发生了怎样的变化?
(2)如果这些气体又返回原来的状态,并放出了240 J热量,那么在返回的过程中是气体对外界做功,还是外界对气体做功?做功多少?
水能不产生污染物,是一种清洁能源,位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流量可达每秒6 000 m3,而且是一年四季流量稳定,瀑布落差50 m,若利用这一资源发电,设其效率为50%,估算发电机的输出功率.(g取10 m/s2)
如图所示的传动装置中,皮带始终保持v="3" m/s的速度水平匀速前进.m="1" kg的物体无初速地放到皮带上A处,若物体与皮带的动摩擦因数μ=0.15,A、B相距s="4.5" m,问:
(1)物体从A运动到B需多少时间?(取g="10" m/s2)
(2)物体从A运动到B的过程中,由于摩擦产生的热量为多少?
如图所示,一颗质量为m="10" g的子弹以水平速度v0="200" m/s击穿一个静止的沙袋后,速度减小为v="100" m/s.沙袋击穿后,上升的最大高度为h="0.2" m.取g="10" m/s2,求:
(1)沙袋的质量.
(2)这一过程中系统的内能增加了多少?
如图11-5-4所示,一个质量m="100" g的金属块恰能从一个长L="4" m、倾角θ=30°的斜面的顶端匀速下滑到底端,损失的机械能有20%被金属块吸收,求在下滑过程中产生的内能及金属块升高的温度.〔金属块的比热容c="98" J/(kg·℃)〕J
图11-5-4
太阳与地球的距离为1.5×1011 m,地球半径为6.37×106 m,太阳光以平行光束入射到地面,地球表面2/3的面积被水面所覆盖,太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024 J.设水面对太阳辐射的平均反射率为7%,而且将吸收到的35%的能量重新辐射出去,太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温、常压下蒸发1 kg水需要2.2×106 J的能量),而后凝结成雨滴降落到地面.
(1)估算整个地球表面的年平均降雨量(以mm表示,球面积为4πR2);
(2)太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面,W只是其中的一部分,太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面,这是为什么?请说明三个理由.
在一个标准大气压下,水在沸腾时,1 g水由液态变成同温度的气态,其体积由1.043 cm3变成1 676 cm3,已知水的汽化热为2 263.8 J/g,试求:
(1)体积膨胀时气体对外界做的功W;
(2)气体吸收的热量;
(3)气体增加的内能ΔU.
如图10-3-2所示,一个小铁块沿半径为R="0.2" m的半球内壁自上端由静止下滑,当滑至半球底部时,速度为1 m/s,设此过程中损失的机械能全部变为内能,并有40%被铁块吸收.已知铁的比热容c=0.46×103 J/(kg·℃),重力加速度g取10 m/s2.求铁块升高的温度.
10-3-2
一定量的气体,在从一个状态变化到另一个状态的过程中,吸收热量280 J,并对外做功120 J,则
(1)这些气体的内能发生了哪些变化?
(2)如果这些气体又返回原来的状态,并放出了热量240 J,那么在返回过程中是气体对外做功,还是外界对气体做功?
如图11-5-3所示,在质量为M的细玻璃管中盛有少量乙醚液体,用质量为m的软木塞将管口封闭,加热玻璃管使软木塞在乙醚蒸气的压力下水平飞出.玻璃管悬于长为l的轻杆上,细杆可绕上端O轴无摩擦转动.欲使玻璃管在竖直平面内做圆周运动,在忽略热量损失的条件下,乙醚最少要消耗多少内能?
图11-5-3