精英家教網(wǎng)我國(guó)“蛟龍”號(hào)深海探測(cè)船載人下潛超七千米，再創(chuàng)載人深潛新紀(jì)錄．在某次深潛實(shí)驗(yàn)中，“蛟龍”號(hào)探測(cè)到990m深處的海水溫度為280K．某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水深度的變化，如圖所示，導(dǎo)熱良好的氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，不計(jì)活塞的質(zhì)量和摩擦，氣缸所處海平面的溫度T0=300K，壓強(qiáng)p0=1atm，封閉氣體的體積Vo=3m2．如果將該氣缸下潛至990m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體．
①求990m深處封閉氣體的體積（1atm相當(dāng)于10m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)）．
②下潛過程中封閉氣體
 
（填“吸熱”或“放熱”），傳遞的熱量
 
（填“大于”或“小于”）外界對(duì)氣體所做的功．
分析：①根據(jù)1atm相當(dāng)于10m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)，求出990m深處海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)，得到990m深處封閉氣體的壓強(qiáng)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程求出990m深處封閉氣體的體積．
②對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，其內(nèi)能只跟溫度有關(guān)，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析吸放熱情況及傳遞的熱量與外界對(duì)氣體所做的功的關(guān)系．
解答：解：①氣缸在海平面時(shí)，對(duì)于封閉氣體：
p0=1atm，T0=300K，Vo=3m2．
氣缸在990m深處時(shí)，海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為△p=ρgh=99atm
封閉氣體的壓強(qiáng)為p=p0+△p=100atm，T=280K．
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得：
 
p0V0
T0
=
pV
T

代入解得，V=2.8×10-2m3．
②由上知封閉氣體的體積減小，外界對(duì)氣體做功，W＞0；封閉氣體可視為理想氣體，溫度降低，其內(nèi)能減小，△U＜0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q得
  Q＜0，即下潛過程中封閉氣體放熱．
而且由于△U＜0，傳遞的熱量大于外界對(duì)氣體所做的功．
答：①990m深處封閉氣體的體積為2.8×10-2m3．
②放熱，大于
點(diǎn)評(píng)：本題是實(shí)際問題的簡(jiǎn)化，要善于建立物理模型，運(yùn)用理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律結(jié)合進(jìn)行分析．
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

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科目：高中物理 來源：2013年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試物理（山東卷帶解析） 題型：問答題

（1）下列關(guān)于熱現(xiàn)象的描述正確的是（     ）
a.根據(jù)熱力學(xué)定律，熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%
b.做功和熱傳遞都是通過能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的
c.溫度是描述熱運(yùn)動(dòng)的物理量，一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)兩系統(tǒng)溫度相同
d.物體由大量分子組成，其單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，大量分子的運(yùn)動(dòng)也是無規(guī)律的
（2）我國(guó)“蛟龍”號(hào)深海探測(cè)船載人下潛超七千米，再創(chuàng)載人深潛新紀(jì)錄。在某次深潛實(shí)驗(yàn)中，“蛟龍”號(hào)探測(cè)到990m深處的海水溫度為280K。某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水溫度的變化，如圖所示，導(dǎo)熱性良好的氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，不計(jì)活塞的質(zhì)量和摩擦，氣缸所處海平面的溫度To=300K，壓強(qiáng)P0="1" atm，封閉氣體的體積Vo=3m2。如果將該氣缸下潛至990m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體。

①求990m深處封閉氣體的體積（1 atm相當(dāng)于10m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)）。
②下潛過程中封閉氣體___________(填“吸熱”或“放熱”)，傳遞的熱量__________（填“大于”或“小于”）外界對(duì)氣體所做的功。

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（1）下列關(guān)于熱現(xiàn)象的描述正確的是（     ）

a.根據(jù)熱力學(xué)定律，熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%

b.做功和熱傳遞都是通過能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的

c.溫度是描述熱運(yùn)動(dòng)的物理量，一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)兩系統(tǒng)溫度相同

d.物體由大量分子組成，其單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，大量分子的運(yùn)動(dòng)也是無規(guī)律的

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①求990m深處封閉氣體的體積（1 atm相當(dāng)于10m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)）。

②下潛過程中封閉氣體___________(填“吸熱”或“放熱”)，傳遞的熱量__________（填“大于”或“小于”）外界對(duì)氣體所做的功。

 

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①求990m深處封閉氣體的體積（1 atm相當(dāng)于10m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)）。

②下潛過程中封閉氣體___________(填“吸熱”或“放熱”)，傳遞的熱量__________（填“大于”或“小于”）外界對(duì)氣體所做的功。

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