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1、计算题 如图所示是某校某研究性学习小组设计的一种测温装置,玻璃泡A内封有一定量气体,与A相连的B管插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映出玻璃泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。
(1)在标准大气压下,对B管进行温度刻度(标准大气压相当于76 cm Hg的压强)。已知当温度t1=27℃,管内水银面高度x1=16 cm,此高度即为27℃的刻度线。问t=0℃的刻度线在x为多少厘米处?
(2)若大气压已变为相当于75 cm Hg的压强,利用该装置测量温度时所得读数仍为27℃,则此时实际温度为多少?

参考答案:解:(1)由于B管的体积与A泡的体积相比可略去不计,所以A泡内的气体做等容变化
由查理定律得
,式中
p1=p0-px1=(76-16)cmHg=60 cmHg,T1=(273+27)K=300K,T=273 K
所以
x=(76-54.6)cm=21.4 cm
(2)此时A泡内气体压强p"=(75-16)cmHg=59 cmHg
由查理定律
,得
实际温度t"=T"-273=22℃
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置,管内水银柱的上端正好与管口齐平,封闭气体的长为10cm,,外界大气压强不变.若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下,这时留在管内的水银柱长为15cm,然后再缓慢转回到开口竖直向上,求:
(1)大气压强p0的值;
(2)玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度;

参考答案:(1)p0=75cmHg?(2)L=10.67cm
本题解析:(1)由题意知,封闭气体发生等温变化,初态:p1=p0+21cmHg,V1=10S?末态:p2=p0-15cmHg?
V2=(31-15)S=16S?
由玻意耳定律,得p1V1=p2V2,p0=75cmHg?
(2)p3=75+15=90cmHg,V3=LS?,p1V1=p3V3?,?可求L=10.67cm
本题难度:简单
3、填空题 如图所示为一气压式保温瓶,瓶内密封空气体积为V,瓶内水面与出水口的高度差为h,设水的密度为ρ,大气压强为P0,欲使水从出水口流出,瓶内空气压缩量△V至少应为____。

参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (15分)[物理——选修3-3]
我国北方冬季需要对房间空气加热,设有一房面积为14m2,高为3m,室内空气通过房间缝隙与外界大气相通,开始时室内空气温度为10℃,通过加热变为20℃。
(1)已知空气的摩尔质量为29g/mol,标准状况下1mol气体的体积为22.4L,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023mol-1,试计算这个过程中有多少个空气分子从室内跑出。(结果保留2位有效数字)
(2)已知气体热运动的平均动能跟热力学温度成正比,即Ek=kT,空气可以看作理想气体,试通过分析、计算说明室内空气的内能随温度的升降如何变化。
参考答案:(1)3.7×1025个
(2)室内气体的内能温度T无关,不会随温度的升降而变化。
本题解析:
(1)室内空间的压强可认为始终等于一个标准大气压,若将房间内空气变为标准状态,其体积设为V′,则有
?(2分)
所以
?所含分子数
(2分)
所以,温度由
的过程中,跑出房间的气体分子数为
个(表达式3分,结果3分)
(2)(5分)因空气可视为理想气体,其内能只包含分子动能,所以室内气体的内能
?可见室内气体的内能温度T无关,不会随温度的升降而变化。
本题难度:一般
5、计算题 内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为P1=1.0×105Pa,体积为Vl=2.0×10-3m3的理想气体。现在活塞上方缓缓倒上砂子,使封闭气体的体积变为原来的一半。求:
(1)此时气缸内气体的压强P2;
(2)此过程气体是吸热还是放热?简要说明理由。
参考答案:解:(1)以封闭的气体为研究对象,由题意知,气体作等温变化,根据玻意耳定律得:

代人数据得:
(2)放热。该过程被封闭的气体做的是等温变化,气体内能不变,而外界对气体做功,根据热力学第一定律可知,此过程气体是放热的。
本题解析:
本题难度:困难