1、计算题 内壁光滑的导热气缸竖直浸放在冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为p0=1.0×105Pa、体积V0=2.0×10-3m3的理想气体。现在活塞上方缓慢倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体的温度变为127℃。求气缸内气体的最终体积和压强。
参考答案:解:气体先做等温变化,由玻意耳定律得
解得压强P=2.0×105Pa
之后,气体做等压变化,由盖-吕萨克定律得
解得最终体积m3
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 在做《研究温度不变时气体压强与体积的关系》实验时,为了保持温度不变,应注意的是:______和______.
参考答案:由题意可知,要控制温度不变,则实验过程中,要缓慢推动注射器活塞以及不用手握注射器筒.
故答案为:要缓慢推动注射器活塞;不用手握注射器筒.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 【选修3-3选做题】
如图所示,在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动,容器的横截面积为S,将整个装置放在大气压恒为p0的空气中,开始时气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0,当气体从外界吸收热量Q后,活塞缓慢.上升d 后再次平衡,求:?
(1)外界空气的温度是多少??
(2)在此过程中密闭气体的内能增加了多少?
参考答案:解:(1)取密闭气体为研究对象,活塞上升过程为等压变化,由盖-吕萨克定律有
得外界温度
(2)活塞上升的过程,密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功,所以外界对系统做的功W=-(mg+P0S)d?
根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能△U=Q+W=Q-(mg+P0S)d
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内,质量均为m=10kg的活塞A、B,在外力作用下静止于左、右两管中的同一高度h处,将管内空气密封,此时管内外空气的压强均为=1.0×Pa。左管和水平管的横截面积,右管的横截面积,水平管的长度为3h,如图所示。现撤去外力,让活塞在管中下降,求两活塞稳定后的高度。(活塞的厚度略大于水平管的直径,管内空气温度不变,g=10m/)
参考答案:
h/2
本题解析:
撤去外力时,左、右活塞对管内空气的压强分别为:
∴两活塞均会下降。
设两活塞都降到水平管口,此时管内空气的压强依玻意耳定律可得
则
可见,左边活塞能降到水平管口,右边活塞只能降到离水平管口的高度为x处,管内空气压强
依玻意耳定律:
解得x=h/2?
最后左边活塞离水平管口的高度为零;右边活塞离水平管口的高度h/2。
本题难度:简单
5、选择题 甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体,已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙,且p甲<p乙,则
[? ]
A. 甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度
B. 甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度
C. 甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能
D. 甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:简单