用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空，如图甲．现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器，如图乙，这个过程称为气体的自由膨胀，

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用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空，如图甲．现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器，如图乙，这个过程称为气体的自由膨胀，下列说法正确的是

[     ]
A．自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动
B．自由膨胀前后，气体的压强不变
C．自由膨胀前后，气体的温度不变
D．容器中的气体在足够长的时间内能全部自动回到A 部分

答案

举一反三

【选修3-3选做题】
如图，竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB=BC=

，且此时A、C端等高。平街时，管内水银总长度为

，玻璃管AB内封闭有长为

的空气柱。已知大气压强为

汞柱高。如果使玻璃管绕B点在竖直平面内顺时针缓慢地转动至BC管水平，求此时AB管内气体的压强为多少汞柱高？管内封入的气体可视为理想气体且温度不变。

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【选修3-3选做题】
如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为m₁和m₂，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h。（已知m₁＝3m，m₂＝2m）
（1）在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T₀）。
（2）在达到上一问的终态后，环境温度由T₀缓慢上升到T，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。

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【选修3-3选做题】
如图所示，竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够方便测出所封闭理想气体的压强．开始时，活塞处于静止状态，此时气体体积为30cm³，气压表读数为1.l×10⁵Pa．若用力向下推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，稳定后气压表读数为2.2×10⁵Pa．不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变
（1）简要说明活塞移动过程中，被封闭气体的吸放热情况；
（2）求活塞稳定后气体的体积．

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【选修3-3选做题】
图示水平放置的A、B气缸的长度和截面积均为20 cm和10 cm²，C是可在气缸内无摩擦滑动的、厚度不计的活塞，D为阀门，整个装置均由导热材料制成．开始阀门关闭，A内有压强为p_A=2.0×10⁵ Pa 的氮气，B内有压强为p_B=1.2×10⁵ Pa的氧气；阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡，试求活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强．

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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。

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