- 熵增加原理
- 共215题
如图11-2-13所示,一圆柱形容器竖直放置,通过活塞封闭着摄氏温度为t的理想气体.活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h.现通过电热丝给气体加热一段时间,结果活塞缓慢上升了h,若这段时间内气体吸收的热量为Q,已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦,求:
(1)气体的压强;
(2)这段时间内气体的内能增加了多少?
(3)这段时间内气体的温度升高了多少?
正确答案
见解析
(1)p=p0+
(2)气体对外做功为
W=pSh=(p0+)Sh=(p0S+mg)h
由热力学第一定律得:
ΔU=Q-W=Q-(p0S+mg)h
(3)由盖吕萨克定律得:=
=
解得:t′=273+2t
Δt=t′-t=273+t.
①(5分)对于定量气体,可能发生的过程是
②(10分)如图所示,有一个直立的气缸,气缸底到气缸口的距离为L0cm,用一厚度和质量均可忽略不计的刚性活塞A,把一定质量的空气封在气缸内,活塞与气缸间的摩擦可忽略,平衡时活塞上表面与气缸口的距离很小(计算时可忽略不计),周围大气的压强为H0cmHg。现把盛有水银的一个瓶子放在活塞上(瓶子的质量可忽略),平衡时活塞到气缸底的距离为Lcm。若不是把这瓶水银放在活塞上,而是把瓶内水银缓缓不断地倒在活塞上方,这时活塞向下移压缩气体,直到活塞不再下移,求此时活塞在气缸内可能的位置以及与之相对应的条件(即题中给出量之间应满足的关系),设气体的温度不变
。
正确答案
①(5分) A C
②(10分)若,则
;若
<
,则
。
略
(1)研成粉末后的物体已无法从外形特征和物理性质各向异性上加以判断时,可以通过________________方法来判断它是否为晶体.
(2)在严寒的冬天,房间玻璃上往往会结一层雾,雾珠是在窗玻璃的________________表面.(填“外”或“内”).
(3)密闭容器里液体上方的蒸汽达到饱和后,还有没有液体分子从液面飞出?为什么这时看起来不再蒸发?
答:___________________________________________________________________
正确答案
(1)用加热时有无确定熔点的实验
(2)内 (3)见解析
(1)加热时,晶体有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点,因而可以用加热时有无确定熔点的实验来判断.
(2)靠近窗的温度降低时,饱和汽压也变小,这时会有部分水蒸气液化变成水附着在玻璃上,故在内侧出现雾珠.
(3)还有液体分子从液面飞出,但同时也有气体分子被碰撞飞回到液体中去,当液体上方的蒸汽达到饱和时,单位时间内逸出液体表面的分子数与回到液体表面的分子数相等而呈动态平衡即饱和汽.液体不再减少,从宏观上看好像不再蒸发了.
(1)下列有关热现象和热规律的说法中正确的是 ( )
①给自行车轮胎打气,越来越费力,证明分子间斥力在增大,引力在减小;②用手捏面包,面包体积会缩小,这是分子间有空隙的缘故;③“酒好不怕巷子深、花香扑鼻”与分子热运动有关;④“月亮在白莲花般的花朵里穿行、影动疑是玉人来”与分子热运动无关;⑤内能包括所有分子的动能、势能和宏观具有的机械能
A③④ B①②③ C ②④⑤ D ①③⑤
(2)如图所示,一个密闭的气缸,被活塞分成体积相等的左右两室,气缸壁与活塞是不导热的,它们之间没有摩擦。两室中气体的温度相等。现利用右室中的电热丝对右室中的气体加热一段时间,达到平衡后,左室的体积变为原来体积的
,且左室气体的温度T1=300K,求右室气体的温度。
正确答案
(1)A
(2)设加热前,左室气体的体积为V0,温度为T0,压强为p0.加热后,气体的体积为V1,温度为T1,压强为p1,则有:
由题意知,加热前右室气体的体积、压强和温度也分别为V0、p0和T0,若加热后变为V2、p2和T2,则有
略
下列说法中正确的是( )
正确答案
AB
一定质量的气体压强由温度和体积共同决定,体积减小,温度也有可能降低,选项A正确.温度不变,压强增大,则体积必减小,选项B正确.气体的压强是由气体频繁地撞击器壁而产生的,选项C错误.失重时,密闭容器内的气体对器壁的压强不变,选项D错误.
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