【选修3-3选做题】喷雾器内有10L水,上部封闭有l atm的空气2L。关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器内再充入1 atm的空气3L(设外界环境温度一定,空气可看

【选修3-3选做题】喷雾器内有10L水,上部封闭有l atm的空气2L。关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器内再充入1 atm的空气3L(设外界环境温度一定,空气可看

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【选修3-3选做题】
喷雾器内有10L水,上部封闭有l atm的空气2L。关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器内再充入1 atm的空气3L(设外界环境温度一定,空气可看作理想气体)。
(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时,求气体压强,并从微观上解释气体压强变化的原因。
(2)打开喷雾阀门,喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀,此过程气体是吸热还是放热?简要说明理由。
答案
解:(1)设气体初态压强为P1,体积为V1;末态压强为P2,体积为V2
由玻意耳定律P1V1=P2V2
代入数据得P2=2.5 atm ②
微观解释:温度不变,分子平均动能不变,单位体积内分子数增加,所以压强增加
(2)吸热。气体对外做功而内能不变,根据热力学第一定律可知气体吸热
举一反三
【选修3-3选做题】
天然气(主要成分是CH4)泄漏到不通风的厨房是很危险的.当泄漏的天然气与厨房的空气混合,使得混合后气体的压强达到1.05atm,如果此时遇到明火就会发生爆炸,设某居民家厨房的长高宽分别为4m×2m×3m,且门窗封闭,已知天然气泄漏前厨房内空气压强为1.00atm,管道内天然气的压强为4.00atm,且在发生泄漏时管道内压强保持不变,问:
(1)管道内至少有多少升天然气泄漏到该居民的厨房内,遇到明火就会发生爆炸?
(2)设天然气泄漏使得厨房内的气体压强恰好达到1.05 atm时遇到了明火并发生了爆炸,爆炸时厨房的温度由27℃迅速上升至2000℃,估算此时气体压强是标准大气压的多少倍。
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【选修3-3选做题】
内壁光滑的导热汽缸竖直浸入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1.0×105 Pa,体积为2.0×10-3 m3的理想气体,现在活塞上缓慢倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半。求:
(1)气缸内气体的压强;
(2)若封闭气体的内能仅与温度有关,在上述过程中外界对气体做功145 J,封闭气体吸收还是放出热量?热量是多少?
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【选修3-3选做题】
如图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,其横截面积S=10-2 m2,中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体,A,B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动,但不漏气。A的质量可不计,B的质量为M,并与一劲度系数k=5×103 N/m的较长的弹簧相连,已知大气压强p0=1×105 Pa,平衡时,两活塞间的距离l0=0.6 m,现用力压A,使之缓慢向下移动一定距离后保持平衡,此时,用于压A的力F=5×102 N,求活塞A向下移动的距离。(假定气体温度保持不变)
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【选修3-3选做题】
下列有关热现象的说法中正确的是  [     ]
A.温度是分子平均动能大小的标志,温度高的物体,其所有分子的动能都比温度低的物体中每个分子的动能大  
B.盛有气体的容器做减速运动时,容器中气体的内能随之减小  
C.电流通过电阻后电阻发热,它的内能增加是通过热传递方式实现的  
D.一定质量的理想气体经等温压缩后,其压强一定增大
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【选修3-3选做题】
如图所示,一圆筒形汽缸静止于水平地面上,汽缸的质量为M,活塞(连同手柄)的质量为m,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为P0,平衡时汽缸内的容积为V。现用手握住活塞手柄缓慢向上提,设汽缸足够长,在整个上提过程中气体的温度保持不变,不计汽缸内气体的重力及活塞与汽缸壁间的摩擦,求汽缸刚提离地面时活塞上升的距离。
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