- 熵增加原理
- 共215题
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
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