时间:2019-06-26 04:49:07
1、选择题 一定质量的理想气体发生等容变化,下列图象正确的是
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
2、计算题 (9分) 图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气,B上方封有氢气。大气的压强p0,温度为T0=273K,连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时,各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到平衡后,氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求
(ⅰ)第二次平衡时氮气的体积;
(ⅱ)水的温度。
参考答案:(1)2.7hS?;(2)368.55K;
本题解析:(1)以氢气为研究对象,初态压强为p0,体积为hS,末态体积为0.8hS.
气体发生等温变化,由玻意耳定律得:p0V1=p2V2,即:p0hS=p×0.8hS,解得:p=1.25p0?①
活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程.
该过程的初态压强为1.1p0,体积为V;末态的压强为p′,体积为V′,
则p′=p+0.1p0=1.35p0?②V′=2.2hS?③
由玻意耳定律得:1.1p0×V=1.35p0×2.2hS,解得:V=2.7hS?④
(2)活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程.该过程的初态体积和温度分别为2hS和T0=273K,末态体积为2.7hS.设末态温度为T,由盖-吕萨克定律得:,解得:T=368.55K;
本题难度:一般
3、选择题 (1)以下说法正确的是
A.当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时,分子势能最小
B.布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
C.一定量的气体,在体积不变时,单位时间分子平均碰撞器壁的次数随着温度降低而减小
D.液晶的光学性质不随温度、电磁作用变化而改变
(2)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图像如图所示,已知A→B过程放出热量Q, TA=TC,则 B→C过程气体 (填“吸收”或“放出”)热量 .
(3)目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.实验发现,在水深300m处,二氧化碳将变成凝胶状态,当水深超过2500m时,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体.设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,将二氧化碳分子看作直径为D的球(球的体积公式V球=πD3),则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为多少?
参考答案:(1)AC;(2)吸收; ;(3)体积为V的二氧化碳气体质量为
;所含分子数为
;变成硬胶体后体积为
。
本题解析:(1)当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时,分子引力等于斥力,所以此时分子势能最小,选项A正确;布朗运动反映了液体分子是运动的,而不是花粉小颗粒内部分子的无规则运动,故选项B错误;一定量的气体,在体积不变时,温度降低,分子运动速度减小,故单位时间分子平均碰撞器壁的次数会减少,选项C正确;液晶的光学性质随温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异性等而改变,所以选项D错误;(2)由于A→B过程放出热量Q,体积不变,压强变大,由理想气体状态方程可知定值,温度会降低,即TB<TA,B→C的过程,压强不变,体积变大,故气体对外做功,因为TA=TC,故TC>TB,所以内能增加,根据能量守恒可知,由B→C的过程吸收热量;欲求热量的大小,我们可以将A与C比较,根据热力学第一定律可知:△U=0,故Q吸=Q+W=Q+p2(V2-V1);(3)二氧化碳气体变成硬胶体后,可以看成是分子一个个紧密排列在一起的,故体积为V的二氧化碳气体质量为
;所含分子数为
;变成硬胶体后体积为
。
考点:分子动理论,理想气体状态方程,阿伏加德罗常数的有关计算。
本题难度:一 般
4、计算题 如图所示,粗细均匀的U形管竖直放置,左端封闭,右端开口,左端用水银封闭着长L=18cm的理想气体,当温度为27℃时,两管水银面的高度差Δh=4cm,设外界大气压为75cmHg,为了使左、右两管中的水银面相平,
(1)若对封闭气体缓慢加热,温度需升高到多少℃;
(2)若温度保持27℃不变,向右管缓慢注入水银最后左、右两管的水银面相平且稳定时,气柱的长度是多少.
参考答案:(1)352K(2)17.04cm
本题解析:(1)由题意,p1=71cmHg,V1=18cm·S, T1=300K,p2=75cmHg,V2=20cm·S;根据理想气体状态方程:
代入数据得:
T2=352K,t2=79℃
(2)p3=71cmHg,T3=T1=300K,
根据玻意耳定律:p1V1=p3V3
解得L3=17.04cm
点评:
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,一只装有空气的密闭烧瓶,用玻璃管和水银气压计连接,气压计两管内的水银面在同一水平面上,水银气压计两玻璃管之间用橡胶管(图中涂黑部分)相连,现降低烧瓶内空气的温度,同时移动气压计右管,使气压计左管内的水银面保持在原来的水平面上,请计算说明并画出△h-△t的关系图线。(△h表示气压计两管内水银面高度差,△t表示烧瓶内所降低的温度)
参考答案:解:设密闭烧瓶的空气压强为P0,温度为T0,由于体积不变,当温度降低△t,压强也相应减少△P
根据
而△P=ρg△h
则
△h与△t之间的关系图线如图所示
本题解析:
本题难度:一般