- 熵增加原理
- 共215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
略
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
① ②
(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/m3,g=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:p0S+G活塞-p1S=0
由题意可知:p1=p0+ρgh1
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.
由=
,T1=280 K,T2=310 K,p2=p0+ρgh2
可得h2=0.134 m.
答案:(1)68 N (2)0.134 m
(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
略
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:
则×104Pa
(2)P—T图象及A、B、C、D各个状态如图所示。。
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