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题型:简答题
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简答题

在气球内部充有压强为1.0atm(即76cmHg)、温度为270C的氦气时,其体积为3.5m3。在气球上升至海拔6.5km高空的过程中,气球内氦气的压强逐渐减小到此高度上的大气压38cmHg,此过程中气球内部因为启动一个可持续加热装置,而保持球内温度不变,此后停止加热,保持气球高度不变,已知在这一海拔高度气温为零下330C,设气球内外压强相等,不计气球的厚度。求:

(1)气球在停止加热前的体积

(2)在加热过程中,球内加热装置放热500J,气球放热20J,求气体对外界做的功

(3)氦气在停止加热较长一段时间后的气球体积

正确答案

解:(1)上升过程氦气是等温变化

P1V1= P2V2                       (1分)

停止加热前气球的体积

V2="7.0L                       " (2分)

(2)温度不变氦气的内能不变,

由热力学第一定律W+Q=DU可知

气体对外做功

W="480J                       " (2分)

(3)停止加热,温度下降,氦气为等压变化

                       (1分)

气球体积:V3=5.6m3

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题型:简答题
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简答题

如图所示,在长为l="57" cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用4 cm高的水银柱封闭着51 cm长的理想气体,管内外气体的温度相同。现将水银缓慢地注入管中,直到水银面与管口相平。(大气压强P0=276cmHg)

①求此时管中封闭气体的压强;

②此过程封闭气体     (填“吸热”或“放热”),内能    (填“增大”、“减小”或“不变”)。

正确答案

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题型:填空题
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填空题

如图所示,气缸竖直放置于水平地面,缸壁和活塞均绝热,活塞横截面积为S,重力为G,活塞下方A气体初温为TA,上方B气体初温为TB,对活塞的压力为G.若气体初温满足_______条件,当A、B升高相同的温度时可使得活塞向上移动;现A气体温度升高△T,活塞上移使A气体的体积增大1/4,此时A的压强为_______.

正确答案

TA<2TB;    8G(TA+△T) / 5STA;

分析:都升高相同温度后,假设活塞静止不动,由等容变化推出此时A、B的压强,再利用假设活塞向上运动的条件P′A>P′B,问题可解;

A气体体积增大 ,则B气体体积减小A体积的,分别对A、B部分气体应用理想气体状态方程得到P′′A、P′′B并且利用它们的关系(P′′A=P′′B+ ),即可求得P′′A

解:由题意知初状态B气体压强:PB=; A气体压强为:PA=

假设温度都升高△T时活塞仍静止,由等容变化规律得:=…①

=…②

如果活塞向上移动,则P′A>P′B…③

把①②带入③得:TA<2TB

A气体的体积增大时,设A气体压强P′′A,B气体压强P′′B,由理想气体状态方程得:=…④

=…⑤

且 P′′A=P′′B+…⑥

把④⑤带入⑥得:P′′A=

故答案为:TA<2TB;    8G(TA+△T) / 5STA

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题型:简答题
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简答题

一只花瓶从某一高处自由落下,落到地面上摔碎的过程中熵将怎样变化?试分析说明.

正确答案

解:一只花瓶从某一高处自由落下,随着花瓶的下落,其速度增加(忽略空气阻力),动能也增加.但是能量的这种增加不改变花瓶的熵.如果“咔嗒”一声,花瓶到达地面摔碎了,并且停在那里,这个现象的能量转换又该如何分析?有人说,这是一个与热现象无关的典型力学问题,即通过碰撞花瓶把动能(及内部的一部分结合能)传给地面,使其增加了能量,结论自然不错,但似乎没有说明能量的最终去向.其实坠落的花瓶被摔碎本身是个不可逆过程,而不可逆过程也必然与热现象有关.花瓶因重力做功而获得的动能Ek通过与地面及附近的空气分子碰撞,最终把能量耗散到房间里的大量原子上去了,这一能量耗散增加了房间里空气分子无规则运动的能量(无序程度增加).从而增加了房间里的熵,熵的增加将与房间得到的大小为Q=△Ek=Mgh的热量相同.我们可以得出结论:当房间达到平衡分布后,房间里的熵的增加量为△S= Mgh/T(因为△S= Q/T).

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题型:简答题
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简答题

(2011年东北联考)一足够高的直立汽缸上端开口,用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为80 cm的气柱,活塞的横截面积为0.01 m2,活塞与汽缸间的摩擦不计,汽缸侧壁通过一个开口与U形管相连.开口离气缸底部的高度为70 cm,开口管内及U形管内的气体体积忽略不计,已知图13-2-14所示状态时气体的温度为7 ℃,U形管内水银面的高度差h1=5 cm,大气压强p0=1.0×105 Pa保持不变,水银的密度ρ=13.6×103 kg/m3g=10 m/s2.求:

图13-2-14

(1)活塞的重力.

(2)现在活塞上添加砂粒,同时对汽缸内的气体加热,始终保持活塞的高度不变,此过程缓慢进行,当气体的温度升高到37℃时,U形管内水银面的高度差为多少?

正确答案

(1)68 N (2)0.134 m

(1)对活塞,有:p0SG活塞p1S=0

由题意可知:p1p0ρgh1

解得:G活塞ρgh1S=13.6×103×10×0.05×0.01 N=68 N.

(2)因为活塞的位置保持不变,所以汽缸内的气体近似为等容变化.

T1=280 K,T2=310 K,p2p0ρgh2

可得h2=0.134 m.

答案:(1)68 N (2)0.134 m

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简答题

(1)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是              

a.液体的分子势能与体积有关

b.晶体的物理性质都是各向异性的

c.温度升高,每个分子的动能都增大

d.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用

(2)气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A内充有理想气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中,左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O点=14cm。后将A放入待测恒温槽中,上下移动D,使C中水银面仍在O点处,测得D中水银面高出O点=44cm。(已知外界大气压为1个标准大气压,1标准大气压相当于76cmHg)

①求恒温槽的温度。

②此过程A内气体内能         (填“增大”或“减小”),气体不对外做功,气体将

          (填“吸热”或“放热”)。

正确答案

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简答题

一定质量的理想气体由状态A变为状态D,其有关数据如图甲所示,若状态D的压强是2×104Pa 。求

(1)状态A的压强.

(2)请在乙画中出该状态变化过程的P—T图像,并分别标出A、B、C、D各个状态,不要求写出计算过程。

正确答案

(1)4×104Pa (2)

(1)据理想气体状态方程:

×104Pa

(2)P—T图象及A、B、C、D各个状态如图所示。。

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简答题

(7分)有一传热良好的圆柱形气缸置于水平地面上,并用一光滑的质量为M活塞密封一定质量的的理想气体,活塞面积为S。开始时汽缸开口向上(如图一),已知外界大气压强P0,被封气体的体积V0

①求被封气体的压强:(3分)

②现将汽缸倒置(如图二),待系统重新稳定后,活塞移动的距离是多少?(4分)

正确答案

(1)(2)

(1)对活塞受力分析:

------------1分

得:------------------------------1分

(2)气缸倒置后:

对活塞受力分析得:------------------------------------------------1分

所以----------------------------------------------------1分

对封闭气体运用玻玛定律-------------------------------------------------1分

得:------------------------------------------1分

所以----------------------------------------------------1分

本题考查气体的状态方程,对活塞进行受力分析,由受力平衡原理可求得气体压强,汽缸倒置后再一次对活塞受力分析,可求得气体内部压强,两个状态的PV相同,列式求解

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题型:简答题
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简答题

如图所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭气柱长(可视为理想气体),两管中水银面等高。先将右端与一低压舱(未画出)接通,稳定后右管水银面高出左管水银面(环境温度不变,大气压强

①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”做单位)

②此过程中左管内的气体对外界            (填“做正功”“做负功”“不做功”),气体将          (填“吸热”或放热“)。

正确答案

②做正功;吸热

①设U型管横截面积为S,右端与大气相通时左管中封闭气体压强为,右端与一低压舱接通后左管中封闭气体压强为,气柱长度为,稳定后低压舱内的压强为。左管中封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律得

             ①

                ②

            ③

                ④

                ⑤

由几何关系得

           ⑥

联立①②③④⑤⑥式,代入数据得

          ⑦

②做正功;吸热

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题型:简答题
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简答题

正确答案

解:(1)一滴墨水在水中扩散时,墨水分子无规则热运动的空间变大了,因而更无序了,所以熵增大了.    

(2)熵是表示物体的无序程度的物理量,而由热力学第二定律可知,与热现象有关的自发的宏观过程,总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行,即向熵增大的方向进行.气体扩散现象是一种气体进入另一种气体的现象,由于分子无规则运动的空间变大,所以无序性增加,即熵增加,所以气体的扩散具有方向性.

百度题库 > 高考 > 物理 > 有序、无序和熵

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