- 有序、无序和熵
- 共288题
（2011·上海高考物理·T30）如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为
正确答案
设初态压强为
B中气体始末状态温度相等
故
A部分气体满足
故
如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，周围温度不变，开始时封闭的空气柱长度为3cm，此时气压表显示容器内压强为p1=1.0×105Pa，现在将活塞缓慢向下推动，直到封闭空气柱长度变为2 cm．g=10m/s2．问：
(1)最终气压表的示数是多少?
(2)若快速压缩气体过程中，气体内能增加1.5 J，气体放出的热量为1.4J，那么活塞对气体做功是多少?
正确答案
(1)(2) 2.9J
解：(1)缓慢压缩，气体温度不变．
（2分）
设压缩后气体压强为p，由玻意耳定律： （2分）
解得： （2分）
(2)由热力学第一定律： （2分）
W= -Q=1.5-(-1.4)=2.9J （2分）
（1）如图所示，曲线
A.晶体和非晶体均存在固定的熔点
B.曲线
C.曲线
D.曲线
（2）一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则该理想气体的_______。（填选项前的字母）
A.温度降低，密度增大 B.温度降低，密度减小
C.温度升高，密度增大 D.温度升高，密度减小
正确答案
(1) B D
(1)A、晶体具有比较固定的熔点，非晶体则没有固定的熔点故A错误．
B、非晶体不是在固定的温度下熔化为液体，而是随着温度的升高逐渐由硬变软，最后变成液体．故bc段表示固液共存状态．
C、非曲线N非晶体在一定压强下的熔化过程，晶体只要吸热，熔化过程就进行，所以非晶体可以看作是过冷的液体，实际上只有晶体才是真正的固体故C错误．
D、由选项C的分析可知，D错误．
(2)理想气体的内能仅用温度来衡量，由热力学第一定律△U=W+Q△可知，△U=1.5×104J，即气体内能增加，故温度升高．因对外做功，体积膨胀，故密度减小．
（9分）一定质量的理想气体，其状态变化图如右箭头顺序所示，AB平行于纵轴，BC平行于横轴，CA段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部分，且已知A状态的压强和体积分别为P0、V0、T0，且PA＝3PB，试求气体在B状态的温度和C状态的体积
正确答案
（9分）从A到B，有：
由题知：
可得：
从B到C，有：
又A到C是等温变化过程，故 
解得：
如图12-6所示为一简易火灾报警装置。其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。27℃时，空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10cm，管内水银柱的高度h为8cm，大气压强为75cm水银柱高。
（1）当温度达到多少℃时，报警器会报警？
（2）如果要使该装置在87℃时报警，则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱？
（3）如果大气压增大，则该报警器的报警温度会受到怎样的影响？
正确答案
（1）t2＝177℃（2）x＝8.14cm（3）因等容变化，报警的温度会升高
（1）等压变化
T2＝450K t2＝177℃
（2）设加入xcm水银柱，在87℃时会报警（6分）
x＝8.14cm
（3）因等容变化，报警的温度会升高（2分）
已知阿伏伽德罗常数为6.0×1023mol-1，在标准状态（压强p0=1atm、温度t0=0℃）下理想气体的摩尔体积都为22.4L，已知第（2）问中理想气体在状态C时的温度为27℃，求该气体的分子数（计算结果保留两位有效数字）．
正确答案
本题考查理想气体的状态方程，应根据状态方程首先计算出体积，再由体积除以摩尔体积计算出摩尔数，从而计算出分子数
设理想气体在标准状态下体积为V，由气体实验定律得
代入数据得
V=2.73L （2分）
该气体的分子数
一定质量的理想气体发生如图所示A-C-B的状态变化，其中A、B间的虚线为等温双曲线，则气体在A、B、C三个状态时相比，有
A．单位体积内气体分子数
B．分子平均速率
C．气体分子平均一次碰撞器壁对器壁的冲量
D．气体分子在单位时间内对器壁单位面积作用的总冲量
正确答案
CD
从图中可知，气体在A、B、C三个状态时的体积和温度和关系分别为：
气体一次碰撞器壁对器壁的冲量为I＝2m
气体分子在单位时间内对器壁单位面积作用的总冲量即为气体的压强，由如图所示，
由气体压强微观定义式p＝F/S＝F·t/(S·t)得：p＝
思路点拨：本题实质上仍然是考查气体压强的微观决定式，以及在气体状态变化过程中遵循的实验规律，更侧重于对压强微观决定式导出的中间过程的考查．
小结：本题中E选项中
温度为27℃，压强为2atm的氧气的密度为多少？
正确答案
某人在做测定水的汽化热实验时，得到的数据如下：铜制量热器小筒的质量M1=200g，通入水蒸气前筒内水的质量M2=350g，温度t1=14℃；通入t2=100℃的水蒸气后水的温度为t3=36℃，水的质量变为M3=364g,他测得的水的汽化热L是多少？［铜的比热C铜=3.9×102J／（Kg．K）］
正确答案
2.2×106焦／千克
加入的水蒸气的质量为M4= M3- M2=364-350=14g,水蒸气液化为水又降温后放出的热量为 Q1= M4L+ M4c水(t2- t3)
量热器中的水和量热器小筒升温所吸收的热量为
Q2= M1C铜(t3- t1)+ M2 c水(t3- t1)
根据能量守恒Q1= Q2 即M4L+ M4c水(t2- t3)= M1C铜(t3- t1)+ M2 c水(t3- t1)
统一单位后，把数值代入上式，可得
L= 2.2×106焦／千克．
因为在相同的热学状态下，汽化热等于凝结热，
所以此时水的汽化热为L= 2.2×106焦／千克．
一根长50cm、两端开口的直玻璃管，竖直插入水银槽中，它的上口距水银面10cm。现将管的上口堵住，然后缓慢竖直提出水银面，则管内水银柱的长度为多大？（外界大气压支持75cmHg，温度不变）
正确答案
9cm
本题考查气体状态方程
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