試計算焦耳熱功當(dāng)量實驗中,水的熵變和整個孤立系統(tǒng)熵的增量.

解析:焦耳實驗:在焦耳熱功當(dāng)量實驗中,通過重物下落做功,旋轉(zhuǎn)葉片,攪動盛于絕熱容器中的水,使水溫升高,這是一個不可逆絕熱過程.忽略繩、軸、葉片的狀態(tài)變化,我們可以把重物和水作為研究對象,認(rèn)為它們組成了一個孤立系統(tǒng).因為重物下落只是機(jī)械運(yùn)動,熵不變,所以水的熵變也就是水和重物組成的孤立系統(tǒng)的熵變.設(shè)水溫由T1升高到T2,它的熵的增量為ΔS=cmln,整個孤立系統(tǒng)熵的增量為ΔS=ΔS系統(tǒng)=Δ水=cmln.由于T2>T1,所以ΔS>0.

答案:cmln

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2010?廈門二模)為了探究能量轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律,某學(xué)習(xí)研究小組設(shè)計如圖1所示裝置進(jìn)行實驗.
(1)為了測定整個過程電路產(chǎn)生的焦耳熱,需要知道螺線管線圈的電阻.用替代法測線圈電阻Rx的阻值可用如圖2所示電路,圖中RS為電阻箱(RS的最大阻值大于待測電阻Rx的阻值),S2為單刀雙擲開關(guān),R0為滑動變阻器.為了電路安全,測量前應(yīng)將滑動變阻器的滑片P調(diào)至
a端
a端
,電阻箱RS阻值應(yīng)調(diào)至
最大
最大
(選填“最大”或“最小”).閉合S1開始實驗,接下來有如下一些操作,合理的次序是
CABED
CABED
(選填字母代號):
A.慢慢移動滑片P使電流表指針變化至某一適當(dāng)位置
B.將S2閉合在1端
C.將S2閉合在2端
D.記下電阻箱上電阻讀數(shù)
E.調(diào)節(jié)電阻箱RS的值,使電流表指針指在與上一次指針位置相同
(2)按圖1所示裝置安裝實驗器材后,將質(zhì)量為0.50kg的條形磁鐵拖一條紙帶由靜止釋放,利用打點計時器打出如圖3所示的紙帶.磁鐵下落過程中穿過空心的螺線管,螺線管與10Ω的電阻絲接成閉合電路,用電壓傳感器采集數(shù)據(jù)得到電阻兩端電壓與時間的U-t圖,并轉(zhuǎn)換為U2-t圖,如圖4所示.
①經(jīng)分析紙帶在打第14點時,條形磁鐵已經(jīng)離線圈較遠(yuǎn)了,打第14點時磁鐵速度為
2.0
2.0
米/秒.0~14點過程中,磁鐵的機(jī)械能損失為
0.18
0.18
焦耳.
②若螺線管線圈的電阻是90Ω,又從圖4中U2-t圖線與時間軸所圍的面積約為103格,可以計算磁鐵穿過螺線管過程中,在回路中產(chǎn)生的總電熱是
0.10
0.10
焦耳.
③實驗結(jié)果機(jī)械能損失與回路中電流產(chǎn)生的熱量相差較大,試分析其原因可能有
紙帶克服摩擦力做功;磁鐵克服空氣阻力做功;在電磁感應(yīng)過程中存在電磁輻射
紙帶克服摩擦力做功;磁鐵克服空氣阻力做功;在電磁感應(yīng)過程中存在電磁輻射

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為了探究能量轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律,某學(xué)習(xí)研究小組設(shè)計如圖1所示裝置進(jìn)行實驗.
(1)為了測定整個過程電路產(chǎn)生的焦耳熱,需要知道螺線管線圈的電阻.用替代法測線圈電阻Rx的阻值可用如圖2所示電路,圖中R5為電阻箱(R5的最大阻值大于待測電阻尺Rx的阻值),S2為單刀雙擲開關(guān),R0為滑動變阻器.為了電路安全,測量前應(yīng)將滑動變阻器的滑片P調(diào)至
a端
a端
,電阻箱R5阻值應(yīng)調(diào)至
最大
最大
(選填“最大”或“最小”).閉合S1開始實驗,接下來有如下一些操作,合理的次序是
CABED
CABED
(選填字母代號):
A.慢慢移動滑片P使電流表指針變化至某一適當(dāng)位置
B.將S2閉合在1端
C.將S2閉合在2端
D.記下電阻箱上電阻讀數(shù)
E.調(diào)節(jié)電阻箱R5的值,使電流表指針指在與上一次指針位置相同
(2)按圖l所示裝置安裝實驗器材后,將質(zhì)量為0.50kg蠅的條形磁鐵拖一條紙帶由靜止釋放,利用打點計時器打出如圖3所示的紙帶.磁鐵下落過程中穿過空心的螺線管,螺線管與10Ω的電阻絲接成閉合電路,用電壓傳感器采集數(shù)據(jù)得到電阻兩端電壓與時間的U-t 圖,并轉(zhuǎn)換為U 2-t,如圖4所示.
①經(jīng)分析紙帶在打第14點時,條形磁鐵已經(jīng)離線圈較遠(yuǎn)了,打第14點時磁鐵速度為
2.0
2.0
米/秒.0-14點過程中,磁鐵的機(jī)械能損失為
0.18
0.18
焦耳.
②若螺線管線圈的電阻是90fl,又從圖4中擴(kuò)一‘圖線與時間軸所圍的面積約為103格,可以計算磁鐵穿過螺線管過程中,在回路中產(chǎn)生的總電熱是
0.10
0.10
焦耳.
③實驗結(jié)果機(jī)械能損失與回路中電流產(chǎn)生的熱量相差較大,試分析其原因可能有
紙帶克服摩擦力做功;磁鐵克服空氣阻力做功;在電磁感應(yīng)過程中存在電磁輻射.
紙帶克服摩擦力做功;磁鐵克服空氣阻力做功;在電磁感應(yīng)過程中存在電磁輻射.

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試計算焦耳熱功當(dāng)量實驗中,水的熵變和整個孤立系統(tǒng)熵的增量.

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科目:高中物理 來源:2011年5月理科綜合物理實驗試卷(一)(解析版) 題型:解答題

為了探究能量轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律,某學(xué)習(xí)研究小組設(shè)計如圖1所示裝置進(jìn)行實驗.
(1)為了測定整個過程電路產(chǎn)生的焦耳熱,需要知道螺線管線圈的電阻.用替代法測線圈電阻Rx的阻值可用如圖2所示電路,圖中R5為電阻箱(R5的最大阻值大于待測電阻尺Rx的阻值),S2為單刀雙擲開關(guān),R為滑動變阻器.為了電路安全,測量前應(yīng)將滑動變阻器的滑片P調(diào)至______,電阻箱R5阻值應(yīng)調(diào)至______(選填“最大”或“最小”).閉合S1開始實驗,接下來有如下一些操作,合理的次序是______(選填字母代號):
A.慢慢移動滑片P使電流表指針變化至某一適當(dāng)位置
B.將S2閉合在1端
C.將S2閉合在2端
D.記下電阻箱上電阻讀數(shù)
E.調(diào)節(jié)電阻箱R5的值,使電流表指針指在與上一次指針位置相同
(2)按圖l所示裝置安裝實驗器材后,將質(zhì)量為0.50kg蠅的條形磁鐵拖一條紙帶由靜止釋放,利用打點計時器打出如圖3所示的紙帶.磁鐵下落過程中穿過空心的螺線管,螺線管與10Ω的電阻絲接成閉合電路,用電壓傳感器采集數(shù)據(jù)得到電阻兩端電壓與時間的U-t 圖,并轉(zhuǎn)換為U 2-t,如圖4所示.
①經(jīng)分析紙帶在打第14點時,條形磁鐵已經(jīng)離線圈較遠(yuǎn)了,打第14點時磁鐵速度為______米/秒.0-14點過程中,磁鐵的機(jī)械能損失為______焦耳.
②若螺線管線圈的電阻是90fl,又從圖4中擴(kuò)一‘圖線與時間軸所圍的面積約為103格,可以計算磁鐵穿過螺線管過程中,在回路中產(chǎn)生的總電熱是______焦耳.
③實驗結(jié)果機(jī)械能損失與回路中電流產(chǎn)生的熱量相差較大,試分析其原因可能有______.

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