(9分)如图所示,一竖直放置的绝热气缸,内壁竖直, 顶部水平,并且顶部安装有体积可以忽略的电热丝,在气缸内通过绝热活塞封闭着一定质量的气体,气体的温度为T0,绝
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(9分)如图所示,一竖直放置的绝热气缸,内壁竖直, 顶部水平,并且顶部安装有体积可以忽略的电热丝,在气缸内通过绝热活塞封闭着一定质量的气体,气体的温度为T0,绝
题型:不详
难度:
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(9分)如图所示,一竖直放置的绝热气缸,内壁竖直, 顶部水平,并且顶部安装有体积可以忽略的电热丝,在气缸内通过绝热活塞封闭着一定质量的气体,气体的温度为T
0
,绝热活塞的质量为m,横截面积为S
0
。若通过电热丝缓慢加热,使得绝热活塞由与气缸底部相距h的位置下滑至2h的位置,此过程中电热丝放出的热量为Q,已知外界大气压强为p
0
,重力加速度为g,并且可以忽略活塞与气缸壁之间的摩擦和气体分子之间的相互作用,求:
(i)在活塞下滑过程中,缸内气体温度的增加量△T;
(ii)在活塞下滑过程中,缸内气体内能的增加量△U。
答案
(i)
(ii)
解析
试题分析:(i)有盖吕萨克定律得
整理得
,温度增加量
(ii)气体在等压变化过程中,活塞受力平衡
气体对活塞做功
根据热力学第一定律
在活塞下滑过程中,缸内气体内能的增加量
举一反三
(6分)对于一定量的理想气体,下列说法正确的是______。(选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变
B.若气体的内能不变,其状态也一定不变
C.若气体的温度随时间不段升高,其压强也一定不断增大
D.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关
E.当气体温度升高时,气体的内能一定增大
题型:不详
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一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C,其中A→B过程为等压变化,B→C过程为等容变化.已知V
A
=0.3 m
3
,T
A
=T
C
=300 K,T
B
=400 K.
(1)求气体在状态B时的体积.
(2)说明B→C过程压强变化的微观原因.
(3)设A→B过程气体吸收热量为Q
1
,B→C过程气体放出热量为Q
2
,比较Q
1
、Q
2
的大小并说明原因.
题型:不详
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(1)从分子动理论的角度看,对一定质量的理想气体,下列说法正确的是________.
A.若保持体积不变而温度升高,则压强一定增大
B.若保持压强不变而体积减小,则温度一定升高
C.若将该气体密闭在绝热容器里,则压缩气体时气体的温度一定升高
D.可以在体积、温度、压强这三个物理量中只改变一个
(2)如图所示,内壁光滑的汽缸竖直放置在水平桌面上,汽缸内封闭一定质量的气体,在活塞从A运动到B的过程中,气体吸收热量280 J,并对外做功120 J,气体的内能________(填“增加”或“减少”)了________J;若活塞在外力作用下从B返回到A,且返回A时温度与原来在A处的温度相同,此过程气体放出热量240 J,那么在返回的过程中________(填“气体对外”或“外界对气体”)做功________ J.
(3)某气体的摩尔质量为M、密度为ρ,用N
A
表示阿伏加德罗常数,求该气体分子间的平均距离.
题型:不详
难度:
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如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中,A→B和C→D为等温过程,B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换).这就是著名的“卡诺循环”.
(1)该循环过程中,下列说法正确的是________
A.A→B过程中,外界对气体做功
B.B→C过程中,气体分子的平均动能增大
C.C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D.D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化
(2)该循环过程中,内能减小的过程是________(选填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”).若气体在A→B过程中吸收63 kJ的热量,在C→D过程中放出38 kJ的热量,则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.
(3)若该循环过程中的气体为1 mol,气体在A状态时的体积为10 L,在B状态时压强为A状态时的
.求气体在B状态时单位体积内的分子数.(已知阿伏加德罗常数N
A
=6.0×10
23
mol
-1
,计算结果保留一位有效数字)
题型:不详
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(5分)如图所示,一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c,吸收了340J的热量,并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时,对外做功40J,则这一过程中气体
(填“吸收”或“放出”)热量
J。
题型:不详
难度:
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