- 盖—吕萨克定律(等压定律)
- 共127题
如图所示,在一个空的铝制饮料罐的开口处,插入一根透明吸管,接口处用蜡密封,在吸管内引入一小段油柱(长度可以忽略)。如果不计大气压的变化,这就是一个简易“气温计”。已知铝罐的容积是360cm3,均匀吸管内部的横截面积为0.2cm2,吸管的有效长度为20cm,当温度为25℃时,油柱离管口10cm。
(1)吸管上标刻温度值时,刻度是____________的(选填“均匀”或“不均匀”);
(2)估计这个气温计的测量范围约为____________(用热力学温度表示)。
正确答案
(1)均匀
(2)296K~299K
(选修3-3选做题)
一定质量的理想气体由状态经状态变为状态,其中过程为等压变化,
过程为等容变化。已知=0.3m3,==300K、=400K。
(1)求气体在状态时的体积;
(2)说明过程压强变化的微观原因;
(3)设过程气体吸收热量为1,
过程气体放出热量为2,比较1、2的大小说明原因。
正确答案
解:(1)设气体在B状态时的体积为VB
由盖-吕萨克定律得,
代入数据得
(2)微观原因:气体体积不变,分子密集程度不变,温度变小,气体分子平均动能减小,导致气体压强减小
(3)大于
;因为A=C,故
增加的内能与
减小的内能相同,而
过程气体对外做正功,
过程气体不做功,由热力学第一定律可知
大于
一定质量的理想气体,由初始状态开始,按图中箭头所示的方向进行了一系列状态变化,最后又回到初始状态,即→→→→(其中、与纵轴平行,、与横轴平行),这一过程称为一个循环,则
(1)由→,气体分子的平均动能________(填“增大”“减少”或“不变”)。
(2)由→,气体的内能______(填“增大”“减少”或“不变”)。
(3)由→,气体________热量(填“吸收”或“放出”)。
(4)已知气体在状态时的温度为300 K,求气体在该循环过程中的最高温度为多少。
正确答案
解:(1)增大;(2)减少;(3)放出
(4)由图像可知气体在状态时的温度最高,即max=,由等压变化规律可知:
得:=900 K,所以max=900 K
一定质量的理想气体由状态经状态变为状态,其中→过程为等压变化,→过程为等容变化。已知=0.3m3,==300K,=400K。
(1)求气体在状态时的体积;
(2)说明→过程压强变化的微观原因;
(3)设→过程气体吸收热量为1,→过程气体放出热量为2,比较1、2的大小并说明原因。
正确答案
解:(1)→过程为等压变化,有=
,得=
=0.4m3
(2)→过程为等容变化,分子的密集程度不变,温度降低,气体分子运动的平均动能减小,单位时间与器壁单位面积的碰撞次数减少,分子对器壁的冲击力减小,则气体的压强减小。
(3)→,气体体积增大,温度升高,则1>△1,气体对外做功,<0,由热力学第一定律有△1=+1→,气体体积不变,=0,由热力学第一定律得
△2=-2气体内能为状态量,仅由温度决定,因=,则
△1=-△2,所以1>2
上端开口的圆柱形气缸竖直放置,截面积为0.2m2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。温度为300K时,活塞离气缸底部的高度为0.6m;将气体加热到330K时,活塞上升了0.05m,不计摩擦力及固体体积的变化,求物体A的体积。
正确答案
解:设A的体积为V,T1=300K,T2=330K,S=0.2m2,h1=0.6m,h2=0.6+0.05=0.65m
等压变化(h1S-V/T1)=(h2S-V)/T2,(h1S-V)T2=(h2S-V)T1即V=((h1T2-h2T1)/(T2-T1))S=((0.6×330-0.65×300)/(330-300))×0.2=0.02m3
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