1、简答题  一个敞口的瓶子，放在空气中，气温为27℃。现对瓶子加热，由于瓶子中空气受热膨胀，一部分空气被排出。当瓶子中空气温度上升到57℃时，瓶中剩余空气的质量是原来的几分之几？

参考答案：

本题解析：本题看起来瓶子中空气的质量是变化的，但如果把排出瓶子外的气体一起考虑，仍然是一定质量的问题，仍可用气体定律求解。如图所示：
过程中由于瓶子一直敞口，空气的压强不变。设瓶子的容积v0，加热后排出的空气体积为v，则：T1=27+273=300K，v1= v0；
T2=57+273=330K，v2= v0+v
根据等压变化盖·吕萨克定律有：
，?代入数据解得：，所以剩余在瓶子里的空气质量为原来的。

本题难度：简单

2、简答题  一圆柱形气缸直立在地面上，内有一个具有质量、无摩擦的绝热活塞（A、B两部分气体之间没有热传递），把气缸分成容积相同的A、B两部分，如图所示．两部分气体的温度相同，均为t0=27℃，A部分气体的压强pA0=1.0×105Pa，B部分气体的压强pB0=2.0×105pa．现对B部分气体加热，使活塞上升，保持A部分气体的温度不变，使A部分气体的体积减小为原来的2/3．求此时：
（1）A部分气体的压强
（2）B部分气体的温度．

参考答案：（1）设开始时两部分气体的体积均为V0．
对A部分气体：
初态：P1=105Pa，V1=V0
末态：P2=？V2=23V0
因为部分气体保持温度不变，所以由玻意耳定律，有P1V1=P2V2
代入解得，P2=1.5×105Pa?
（2）初态时，B、A的压强差△p=pB0-pAO=2.0×105pa-1.0×105Pa=1.0×105Pa
这个压强差是由活塞的重力产生的，由于活塞的重力不变，则这个压强差不变．两部分气体体积之和保持不变，则此时B部分气体的体积为2V0-23V0=43V0
对于B部分气体：
初态：P3=2×105Pa，V3=V0，T3=300K
末态：P4=P2+△P=2.5×105Pa，V3=43V0，T4=？
根据理想气体状态方程得：
? p3V3T3=p4V4T4
代入解得 T4=500k
答：（1）A部分气体的压强是1.5×105Pa；
（2）B部分气体的温度是500k．

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  如图所示，粗细均匀一端封闭、一端开口的细玻璃管总长为100cm，中央折成直角，使它一半水平，一半竖直，外界大气压为＝76cmHg不变，管内有30cm长的水银柱将一部分空气封闭于封闭端，当管内空气为－17℃时，空气柱长40cm．

(1)当管内气体温度上升到30℃时，管内空气柱有多长？
(2)要将管内水银全部排空，管内气温至少应大于多少摄氏度？(假设温度上升是缓慢的)

参考答案：
（1）?45cm?（2）T≥516.4L可全部排空水银．

本题解析：
本题的最高温度是否恰好在水银全部排空的时刻，极有可能成为意外的盲点，因为在排空水银的过程中压强在减小，排空的速度在加快，气体对外做功的速度也在加快，当然会引起内能减少的加快，如果做功的速度大于吸热的速度，温度就会降低，也就是说，温度的最高点应出现在做功的速度等于吸热的速度的那一刻．
　(1)设水银恰好全部进入竖直管内，有：
　　＝(76＋20)cmHg＝96cmHg
　　＝40cm
　　＝(273－17)K＝256K
　　＝(76＋30)cmHg＝106cmHg
　　＝50cm
　　＝？
　　据

　　有
×256K=353.4L
　　＝80.3℃＞30℃，故30℃时有水银在水平管内，设水银留有x长，有此时压强：
＝(106－x)cmHg
＝(50－x)cm
　　据

　　有

　　解得：x＝5cm
　　所以：＝(50－5)cm＝45cm
　 (2)设管口还留有水银柱h cm时，温度为是排空过程中温度的极大值有：
＝(76－h)cmHg
＝(100－h)cm
　　据

　　有

　　整理：?－24h＋15－7600＝0
　　方程有解有其判别式：Δ＝242－4(15－7600)
　　解得：?≤516.4L
　　即当? T≥516.4L可全部排空水银．
　　温度上升时气体体积膨胀，水平管内的水银逐渐减少，竖直管内的水银逐渐增加，对30℃时水平管内有无水银需做出判断；要将管内水银全部排空，应计算管内温度的极大值，而这一极大值不一定是出现在气体恰好全部排空的时刻．
　　[思路一]设水银恰好全部进入竖直管内时，求此时的温度并与30℃时的温度相比，看水平管内此时是否留有水银，进一步求解管内气体温度上升到30℃时，管内空气柱有多长；排空水银的过程中，设温度的极大值出现在排空过程中的某一点，列方程即可分析求解温度的极大值．
　　[思路二]设当管内气体温度上升到30℃时，水平管内留有长x的水银柱，求出结果看是否合理，进而确定当管内气体温度上升到30℃时，管内空气柱有多长；排空水银的过程中，设温度的极大值出现在排空过程中的某一点，列方程即可分析求解温度的极大值．
　　[思路三]设被封气体体积保持不变，用p/T＝Δp/ΔT可以计算出压强的增量值，也可确定当管内气体温度上升到30℃时，水平管内有无水银；排空水银的过程中，设温度的极大值出现在排空过程中的某一点，列方程即可分析求解温度的极大值．

本题难度：简单

4、简答题  （1）下列说法正确的是______．
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小
C．热量能够自发地从高温物体传导到低温物体，但不能自发地从低温物体传导到高温物体
D．水的饱和汽压随温度的升高而增大
（2）如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸开口向上竖直放置，横截面积为S=2×l0-3m2、质量与厚度均不计的活塞，与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm．大气压强P0=l.0×105Pa．现将质量为4kg的物块放在活塞上，取g=10m/s2．求：
①稳定后活塞与气缸底部之间的距离；
②分析说明上述过程气体是吸热还是放热．

参考答案：（1）A、布朗运动是固体小颗粒的运动，是液体分子的无规则运动的反映；故A错误；
B、分子间的引力总是随着分子间的距离减小而增大；故B错误；
C、热量能够自发地从高温物体传导到低温物体；但不能自发地从低温物体传导到高温物体；故C正确；
D、水的饱和汽压随温度的升高而增大；故D正确；
故选：CD
（2）①气体温度不变：则由等温变化可得：
p0 h0s=（p0+mgs）hs
解得：h=P0h0(p0+mgs)=20cm；
②气体体积变小，外界对气体做功．等温变化，内能不变．由热力学第一定律可知气体放热．
故答案为：（1）CD；（2）①活塞与气缸底部之间的距离为20cm；②气体放热．

本题解析：

本题难度：简单

5、简答题  高压锅有很好的密封性，基本上不会漏气．锅盖中间有一个排气孔，上面套有类似阀门的限压阀，将排气孔堵住．当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就能把限压阀顶起来，部分蒸汽即从排气孔排除锅外．已知某高压锅的限压阀的质量是0.1kg，排气孔横截面积约为1.0×10-5m2，大气压强为1.0×105pa．
试求：
（1）锅内气体的压强最大可达多少？
（2）若压强每增加3.5×103pa，水的沸点相应增加1℃，则这只高压锅内能达到的最高温度是多少？
（3）若锅盖上再增加一个相同大小的排气孔和限压阀，则这只高压锅内能达到的最高温度如何变化？

参考答案：（1）锅内最大压强为：
P=P0+mgS=1×105Pa+0.1×10N1.0×10-5m2=2.0×105Pa．
（2）锅内压强增加了：
△P=P-P0=2.0×105Pa-1×105Pa=1.0×105Pa，
水的沸点增高：
△t=1.0×105Pa3.5×103Pa/°C=28.6℃，
所以，锅内温度最高可达：t=100℃+28.6℃=128.6℃．
（3）锅盖上再增加一个相同大小的排气孔和限压阀，对原来的限压阀无影响，故锅内气压不变，温度不变；
答：（1）锅内气体的压强最大可达2.0×105Pa．
（2）锅内的最高温度可达128.6℃．
（3）高压锅内能达到的最高温度仍然为128.6℃．

本题解析：

本题难度：一般