时间:2019-06-26 04:49:07
1、计算题 如图甲所示,用面积为S的活塞在气缸内封闭着一定质量的空气,活塞上放一砝码,活塞和砝码的总质量为m。现对气缸缓缓加热,使气缸内的空气温度从T1升高到T2,空气柱的高度增加了△L。已知加热时气体吸收的热量为Q,外界大气压强为P0。求:
(1)此过程中被封闭气体的内能变化了多少?
(2)气缸内温度为T1时,气柱的长度为多少?
(3)请在图乙的V-T图上大致作出该过程的图象(包括在图线上标出过程的方向)。
参考答案:解:(1)对活塞和砝码:mg+p0S=pS,得
气体对外做功W=pS△L=(p0S+mg)△L
由热力学第一定律W+Q=△U
△U=Q-(P0S+mg)△L
(2)
(3)如图
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 下列各图中,能正确表示一定质量气体的等压变化的过程的图像是
A.
B.
C.
D.
参考答案:ACD
本题解析:根据一定质量的气体的等压状态方程,即P=c(常数),(恒量),或者
。所以选项ACD正确。
本题难度:一般
3、选择题 已知湖水的深度为20m,湖底的水温为4℃,水面的温度为17℃,大气压强为1.0×105Pa?当一气泡从湖底缓慢升到水面时,其体积约为原来的(重力加速度g取10m/s2,水的密度ρ取1.0×103kg/m3))
A.12.8倍
B.8.5倍
C.3.1倍
D.2.1倍
参考答案:C
本题解析:气泡在湖底的压强为:;
气泡在湖底的温度为:;
气泡在水面的压强为:;
气泡在水面的温度为:;
根据理想气体状态方程,有:;解得:
考点:理想气体的状态方程.
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再从状态B变化到状态C。已知状态A的温度为480K。求:
(1)气体在状态C时的温度;
(2)试分析从状态A变化到状态B的整个过程中,气体是从外界吸收热量还是放出热量。
参考答案:解:(1)A,C两状态体积相等,则有
得:=160K
(2)由理想气体状态方程
得:K=480 K
由此可知A、B两状态温度相同,故A、B两状态内能相等;而该过程体积增大,气体对外做功,由热力学第一定律得:气体吸收热量
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上,其下部放入盛水的烧杯中。注射器活塞的横截面积S=5×10-5 m2,活塞及框架的总质量m0=5×10-2 kg,大气压强p0=1.0×105 Pa,当水温为t0=13 ℃时,注射器内气体的体积为5.5 mL。(g=10 m/s2)
(1)向烧杯中加入热水,稳定后测得t1=65 ℃时,气体的体积为多大?
(2)保持水温t1=65 ℃不变,为使气体的体积恢复到5.5 mL,则要在框架上挂质量多大的钩码?
参考答案:解:(1)此过程中气体的压强不变
由,即
,解得V1=6.5 mL
(2)设所加挂的钩码质量为m′
原来气体的压强为p1=p0+=1.0×105Pa+
Pa =1.1×105 Pa
加挂质量为m′的钩码后气体的压强为p2=p1+,体积为V2=5.5 mL
此过程中气体做等温变化由p1V1=p2V2
即1.1×105×6.5=(1.1×105+)×5.5
解得m′=0.1 kg
本题解析:
本题难度:一般