时间:2019-06-26 05:06:00
1、选择题 一定质量的理想气体,以下说法中正确的是( ?)
A.先等压膨胀,再等容降温,其温度必低于初始温度
B.先等温膨胀,再等压压缩,其体积必小于初始体积
C.先等容升温,再等压压缩,其温度有可能等于初始温度
D.先等容加热,再等温压缩,其压强有可能等于初始压强
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的截面积为S,内装有密度为r的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时,左、右管内液面等高,两管内空气柱长度均为L,压强均为大气压强P0,重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液面保持不动,试求:
(1)右管活塞刚离开卡口上升时,右管封闭气体的压强P1;
(2)温度升高到T1为多少时,右管活塞开始离开卡口上升。
(3)温度升高到T2为多少时,两管液面高度差为L。
参考答案:(1)P0+(2)T0(1+
)(3)
(P0+
+rgL)
本题解析:(1)活塞刚离开卡口时,对活塞
mg+P0S=P1S?得 P1 =P0+?
(2)两侧气体体积不变 右管气体?=
?得 T1=T0(1+
)?
(3)左管内气体,V2=S P2= P0+
+rgL
应用理想气体状态方程=
得 T2=(P0+
+rgL)
本题难度:一般
3、计算题 (9分)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆形气缸内,汽缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界的温度为T0。现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h/4。若此后外界的温度变为T,求重新达到平衡后气体的体积。已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g。
参考答案:
本题解析:气缸导热良好,说明气体温度一直等于外界温度T0,设气缸底面积为S,活塞质量为m0,大气压强p0
开始平衡时有
沙子倒完后平衡时,对活塞分析
整理可得
根据理想气体状态方程有可得
联立可得
外界温度变为T时,根据理想气体状态方程可得
根据活塞平衡可得
重新平衡后的气体体积
本题难度:一般
4、计算题 (选修3-3选做题)
如图所示,有一底部封闭的圆柱形气缸,上部有一通气孔,气缸内壁的高度是2L,一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体,开始时活塞处在离底部L高处,外界大气压为1.0×105 Pa,温度为27 ℃,现对气体加热,不计活塞与气缸壁间的摩擦。求:?
(1)当加热到127 ℃时活塞离底部的高度;?
(2)当加热到427 ℃时气体的压强。
参考答案:解:刚开始加热活塞上升的过程中,封闭气体做等压变化。设气缸横截面积为S,活塞恰上升到气缸上部挡板处时气体温度为t,则对于封闭气体:
由,可得
解得t= 327℃
(1)当加热到127℃时,活塞没有上升到气缸上部挡板处,设此时活塞离地高度为h,对于封闭气体:
由,可得
解得
(2)设当加热到427℃时气体的压强变为p3,在此之前活塞已上升到气缸上部挡板处,对于封闭气体:
由,可得
代入数据得:p3=1.17×105 Pa
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,一水平放置的绝热气缸,由截面积不同的两圆筒连接而成,绝热活塞A、B用一刚性细杆连接,它们只能在各自的筒内无摩擦地沿水平方向左右滑动A、B之间封闭着一定质量的理想气体,现用力F拉活塞A,使它们向左缓慢移动在这个过程中(?)
A.气体分子的平均动能减小? B.气体的压强增大
C.单位体积内气体分子数增多? D.单位时间内撞在单位面积分子数增多
参考答案:A
本题解析:
本题考查了热力学第一定律;理想气体状态方程及气体压强的微观意义。解答本题的关键是根据热力学第一定律判断气体温度的变化,根据理想气体状态方程结合题中条件,判断气缸内体积、压强的变化。对于绝热气缸,Q=0,根据热力学第一定律W+Q=△U,又由题设知气体体积变大,所以W<0,△U<0,即气体的内能减小,温度降低,分子平均功能减小,故A正确;根据理想气体状态方程知,气体的压强减小,故B错误;由于气体的体积增大,所以单位体积内分子数减小,故C错误;由于压强减小,所以单位时间内气体分子撞击单位面积气缸壁的分子数一定减小,故D错误。
所以选A。
本题难度:一般