- 热力学第一定律
- 共122题
如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0（p0=1.0×105 Pa为大气压强），温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K，活塞恰好离开a、b。求：
（1）活塞的质量
（2）当温度升为360K时活塞上升的高度
正确答案
见解析
解析
p1=1.0×105 Pa， p2=
（1） 
p2=
mg=0.1×105×40×10-4＝40N m=4kg
（2） T3=360K V2＝V1=60×40cm3
等压变化 
Δh=65.5-60=5.5cm
知识点
如图，固定的导热气缸内用活塞密封一定质量的理想气体。现用力使活塞缓慢地向上移动。用p、V、E和
A
B
C
D
正确答案
解析
略
知识点
如图所示，内壁光滑的圆柱形玻璃缸竖直放置，缸上端有一抽气孔，缸壁正中央有一卡口C，缸内下部被活塞封住一定质量的理想气体。已知起初气体温度为T1，活塞上方的压强达到p0，此时活塞下方气体的体积为V1，活塞上方缸的容积为2.6V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0。现将活塞上方的气体缓慢抽出（整个抽气过程中缸内气体温度保持不变），活塞上方抽成真空后密封，然后将下方气体缓慢加热。求：
（1）活塞刚到卡口时下方气体的压强p 2；
（2）当下方气体压强为1.6p0时达到的温度T2。
正确答案
见解析
解析
（1）由题意可知，等温过程小水作品
由波义耳定律得：
代入数据
（2）由题意可知，等容过程
由查理定律得：
代入数据得：
知识点
气缸长为L=1m ( 气缸的厚度可忽略不计)，开口向上固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞，活塞质量m=10kg，活塞封闭了一定质量的理想气体，此时气柱长度为L1=0.4 m。已知大气压为p0=1×105Pa。现缓慢拉动活塞，拉力最大值为F=600N，试通过计算判断：保持温度不变，能否将活塞从气缸中拉出? ( 取重力加速度g=10m/ s2)
正确答案
见解析
解析
当拉力达到最大时，
根据波义耳定律：
即：不能将活塞从气缸中拉出
知识点
（1）关于热学规律，下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A，热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，但要从低温物体向高温物体传递，必须有第三者介入
B，如果用Q表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，ΔU表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为
C，蒸发的快慢与空气的湿度有关，与气温无关
D，摄氏温度是国际单位制中七个基本物理量之一，摄氏温度t 与热力学温度T的关系是：T=t+273.15K
E，在用油膜法估测分子的直径的实验中，主要是解决两个问题：一是获得很小的一滴油酸并测出其体积，二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积
（2）用如图所示的装置测量某种矿物质的密度，操作步骤和实验数据如下：
a。打开阀门K，使管A、容器C、容器B和大气相通。上下移动D，使水银面与刻度n对齐；
b。关闭K，向上举D，使水银面达到刻度m处。这时测得B、D两管内水银面高度差h1=19.0cm；
c。打开K，把m=400g的矿物质投入C中，使水银面重新与n对齐，然后关闭K；
d。向上举D，使水银面重新到达刻度m处，这时测得B、D两管内水银面高度差h2=20.6cm。
已知容器C 和管A的总体积为VC=1000cm3，求该矿物质的密度。
正确答案
见解析
解析
（1）ABE
（2）解：设水银的密度为ρ，大气压强为p0，容器B体积为VB，矿物体积V。
以C、A、B中封闭的气体为研究对象，以封闭时水银面处于n处为初状态，以水银面调至m处为末状态。根据玻意耳定律有
以C中装入矿物质后C、A、B中气体为研究对象，以封闭时水银面处于n处为初状态，以水银面调至m处为末状态。根据玻意耳定律有
又
解得
知识点
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