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1、选择题 开尔文运用合理外推的方法,建立起热力学温标,所利用的实验事实是一定质量的气体( ?)
A.压强不变,体积与摄氏温度成正比
B.体积不变,压强与摄氏温度成正比
C.温度不变,压强与体积成反比
D.体积不变,压强与摄氏温度成线性关系
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置,开始时封闭的空气柱长度为3 cm,此时气压表显示容器内压强p1=1.0×105 Pa。求:
(1)将活塞缓慢向下推动,直到封闭空气柱长度变为2 cm时,气压表的示数是多少?
(2)将活塞快速向下推动,若在压缩气体过程中,气体内能增加了1.5 J,气体放出的热量为1.4 J,那么活塞对气体做的功是多少?

参考答案:解:(1)缓慢压缩时,气体温度不变,L0=3 cm,L=2 cm,p0=1.0×105 Pa
设被压缩后气体压强为p,由玻意耳定律有:p0L0S=pLS
解得:p=1.5×105 Pa
(2)由热力学第一定律有:ΔU=W+Q
W=ΔU-Q=1.5-(-1.4)=2.9 J
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (10分)一气象探测气球,在充有压强为1.OOatm(即76.0cmHg),温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变.此后停止加热,保持高度不变.已知在这一海拔高度气温为-48.0℃.求:
(1)氦气在停止加热前的体积
(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积
(3)若忽略气球内分子间相互作用,停止加热后,气球内气体吸热还是放热?简要说明理由.
参考答案:(1)7.39m3(2)5.54m3(3)温度降低,分子平均动能减少,内能减少;体积减少,外界对气体做功,由热力学第一定律得,气体对外放热
本题解析:(1)根据玻意耳定律得
p1V1=p2V2....①式(2分)
由①式得V2=7.39m3?(2分)
(2)在停止加热较长一段时间后,氦气的温度逐渐从T1=300K下降到与外界气体温度相同,即T2=225K.这是一等压过程.
根据盖—吕萨克定律有V2/T1=V3/T2②?(2分)
由②式得V3=5.54m3?(2分)
(3)温度降低,分子平均动能减少,内能减少;体积减少,外界对气体做功,由热力学第一定律得,气体对外放热?(2分)
本题难度:一般
4、计算题 (9分)某学校科技兴趣小组,利用废旧物品制作了一个简易气温计:在一个空葡萄酒瓶中插入一根两端开口的玻璃管,玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱,接口处用蜡密封,将酒瓶水平放置,如图所示。已知该装置密封气体的体积为480cm3,玻璃管内部横截面积为0. 4 cm2,玻璃管在瓶口外的有效长度为48 cm。当气温为7℃时,水银柱刚好处在瓶口位置。

①求该气温计能测量的最高气温。
②假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中,密封气体从外界吸收3J热量,则在这一过程中该气体的内能如何变化?变化了多少?(已知大气压为1 × 105 Pa)
参考答案:①18.2 ℃ ②增加 1.08 J
本题解析:①
2分
T2 =" 291.2" K =" 18.2" ℃ 1分
②因为理想气体的温度升高,所以气体的内能增加 2分
W =-p0SL =-1.92 J 2分
=(-1.92 + 3)J ="1.08" J... 2分
考点:气体实验定律
本题难度:一般
5、计算题 【选修3-3选做题】
如图所示,竖直放置的气缸开口向下,重为G1的活塞a和重为G2的活塞b,将长为L的气室分成体积比为1:2的A,B两部分,温度是127℃,系统处于平衡状态。当温度缓慢地降到27℃时系统达到新的平衡,求活塞a,b移动的距离。不计活塞a的厚度及活塞与气缸间的摩擦。

参考答案:解:如图所示,设b向上移动y,a向上移动x,因为两个气室都做等压变化,所以有
?


代入已知数据解得x=L/12,y=L/4
本题解析:
本题难度:一般