- 气体的压强
- 共368题
(1)以下说法正确的是______.
A.达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度
B.分子间距增大,分子势能就一定增大
C.浸润与不浸润均是分子力作用的表现
D.液体的表面层分子分布比液体内部密集,分子间的作崩体现为相互吸引
(2)某热机在工作中从高温热库吸收了8×106 kJ的热量,同时有2×106 kJ的热量排放给了低温热 库(冷凝器或大气),则在工作中该热机对外做了______kJ的功,热机的效率η=______%.
(3)实验室内,某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内(活塞与气缸壁之间无摩擦),活塞的质量为m,气缸内部的横截面积为S.用滴管将水缓慢滴注在活塞上,最终水层的高度为h,如图所示.在此过程中,若大气压强恒为p0,室内的温度不变,水的密度为ρ,重力加速度为g,则:
①图示状态气缸内气体的压强为______;
②以下图象中能反映密闭气体状态变化过程的是______.
正确答案
(1)A、达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度,故A正确
B、分子间的距离r增大,分子间的作用力可能做负功,也可能做正功,分子势能增大,也可能减小.故B错误
C、浸润与不浸润均是分子力作用的表现,故C正确
D、液体的表面层分子分布比液体内部稀疏,分子间的作用体现为相互吸引.故D错误
故选AC.
(2)热机传动部分产生的热量是由机械能转化来的,而这部分机械能又是从热源吸收的热量转化来的,这部分热量最终应转移到冷凝器上.
热机工作中该热机对外做功为:W=8×106J-2×106=6×106J
热机的效率为:η=×100%=75%
(3):①以水和活塞整体为研究对象,分析受力可知:竖直向下的重力mg+ρghS、大气压力P0S和竖直向上的封闭气体的压力PS,由平衡条件得
mg+ρghS+P0S=PS
得,P=P0+ρgh+
②据题意,气缸和活塞的导热性能良好,封闭气体的温度与环境温度相同,保持不变,气体发生等温压缩,
故A正确,BCD错误.
故答案为:(1)AC (2)6×106,75 (3)①p0+ρgh+②A
某学习小组做了如下实验:先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,取出烧瓶,并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上,封闭了一部分气体,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气体逐渐膨胀起来,如图所示。
(1)在气球膨胀过程中,下列说法正确的是________。
A.该密闭气体分子间的作用力增大
B.该密闭气体组成的系统熵增加
C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的
D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和
(2)若将该密闭气体视为理想气体,气球逐渐膨胀起来的过程中,气体对外做了0.6 J的功,同时吸收了0.9 J的热量,则该气体内能变化了________J;若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈,则该气球内气体的温度________(填“升高”或“降低”)。
正确答案
(1)B
(2)0.3;降低
在一密封的啤酒瓶中,下方为溶有CO2的啤酒,上方为纯CO2气体。在20℃时,溶于啤酒中的CO2的质量为mA=1.050×10-3 kg,上方气体状态CO2的质量为mB=0.137×10-3 kg,压强为p0=1标准大气压。当温度升高到40℃时,啤酒中溶解的CO2的质量有所减少,变为m′A=mA-△m,瓶中气体CO2的压强上升到p1。已知:,啤酒的体积不因溶入CO2而变化,且不考虑容器体积和啤酒体积随温度的变化。又知对同种气体,在体积不变的情况下
与m成正比。试计算p1等于多少标准大气压(结果保留两位有效数字)。
正确答案
解:在40℃时,溶入啤酒的CO2的质量为
因质量守恒,气态CO2的质量为
由题设,
由于对同种气体,体积不变时,与m成正比,可得
由以上各式解得
算得p1=1 .6标准大气压
如图所示的圆柱形气缸固定于水平面上,缸内用活塞密封一定质量的理想气体,已知气缸的横截面积为S,活塞重为G,大气压强为p0。将活塞固定,使气缸内气体温度升高1℃,气体吸收的热量为Q1;如果让活塞可以缓慢自由滑动(活塞与气缸间无摩擦、不漏气,且不计气体的重力),也使气缸内气体温度升高1℃,其吸收的热量为Q2。
(1)简要说明Q1和Q2哪个大些?
(2)求气缸内气体温度升高1℃时活塞向上移动的高度h。
正确答案
解:(1)等容过程,吸收的热量,用于增加气体的内能, △U1=Q1等压过程,吸收的热量,用于增加气体的内能和对外做功,△U2+|W2|=Q2又△U2=△U1,则Q1<Q2
(2)气体对外做功|W2| =(P0S+G)h
活塞向上移动的高度
单缸内燃机功率为36. 75kW,飞轮转速为120r/min, 活塞移动距离为50cm,活塞面积为300 cm2,求燃气对活塞的平均压强.
正确答案
解:因飞轮每转动2转内燃机做一次功,
所以燃气对活塞做一次功所用的时间为1s.
1 秒钟内内燃机所做的功为
W=Pt=36. 75×103 W ×1s=36750 J.
燃气对活塞的平均压力为
燃气对活塞的平均压强为
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