(2010年高考山东理综卷)一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0.经过太阳曝晒，气体温度

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(2010年高考山东理综卷)一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V₀，开始时内部封闭气体的压强为p₀.经过太阳曝晒，气体温度由T₀＝300 K升至T₁＝350 K.

图13－3－7
(1)求此时气体的压强．
(2)保持T₁＝350 K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p₀.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因．

答案

(1)

p₀　(2)

　吸热　原因见解析

解析

(1)设升温后气体的压强为p₁，由查理定律得

＝

①
代入数据得p₁＝

p₀.②
(2)抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V，由玻意耳定律得p₁V₀＝p₀V③
联立②③式得V＝

V₀④
设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k，由题意
得k＝

⑤
联立④⑤式得k＝

因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，而剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热．
答案：(1)

p₀　(2)

　吸热　原因见解析

举一反三

(8分) (1)如图1所示，把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋下端，使玻璃板水平接触水面．如果你想使玻璃板离开水面，必须用比玻璃板重力________的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子间存在________________________作用．
(2)往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这一现象在物理学中称为__________现象，是由于分子的____________而产生的，这一过程是沿着分子热运动的无序性__________的方向进行的．

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(6分)某压力锅的结构如图2所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起．假定在压力阀被顶起时，停止加热．

(1)若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V₀，阿伏加德罗常数为N_A，写出锅内气体分子数的估算表达式；
(2)假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1 J，并向外界释放了2 J的热量．锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？

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(8分)(1)一定质量的理想气体经历如图4所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，其中符合查理定律的变化过程是________，设气体在状态A、C时的温度分别为t_A和t_C，则t_A______t_C(填“大于”、“小于”或“等于”)．

(2)以下说法正确的是________．
A．同一种物质不可能呈现晶体和非晶体两种不同的形态
B．一切自然过程总是沿着熵增大的方向进行
C．温度降低，水的饱和汽压增大
D．浸润与不浸润均是分子力作用的表现

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(8分)用长度放大600倍的显微镜观察布朗运动．估计放大后的小颗粒(炭粒)体积为0.1×10^{－9 m3}，碳的密度是2.25×10³ kg/m³，摩尔质量是1.2×10^{－2 kg/mol}，阿伏加德罗常数为6.0×10²³ mol^－1，则该小炭粒含分子数约为多少个？(结果取一位有效数字)

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(8分)(1)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是________(填入正确选项前的字母，每选错一个扣1分，最低得分为0分)．
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大
E．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
F．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加
(2)如图5所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体．将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流出．在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变．关于这一过程，下列说法正确的是________．(填入选项前面的字母，有填错的不得分)

A．气体分子的平均动能逐渐增大
B．单位时间内气体分子对活塞撞击的次数增多
C．单位时间内气体分子对活塞的冲量保持不变
D．气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量

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