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文檔簡介

1、五、熱學試題集粹(15+5+9+20=49 個)一、選擇題 (在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確)1下列說法正確的是溫度是物體內能大小的標志布朗運動反映分子無規(guī)則的運動分子間距離減小時,分子勢能一定增大分子勢能最小時,分子間引力與斥力大小相等2關于分子勢能,下列說法正確的是分子間表現(xiàn)為引力時,分子間距離越小,分子勢能越大分子間表現(xiàn)為斥力時,分子間距離越小,分子勢能越大物體在熱脹冷縮時,分子勢能發(fā)生變化物體在做自由落體運動時,分子勢能越來越小3關于分子力,下列說法中正確的是碎玻璃不能拼合在一起,說明分子間斥力起作用將兩塊鉛壓緊以后能連成一塊,說明分子間存在

2、引力水和酒精混合后的體積小于原來體積之和,說明分子間存在的引力固體很難拉伸,也很難被壓縮,說明分子間既有引力又有斥力4下面關于分子間的相互作用力的說法正確的是分子間的相互作用力是由組成分子的原子內部的帶電粒子間的相互作用而引起的分子間的相互作用力是引力還是斥力跟分子間的距離有關,當分子間距離較大時分子間就只有相互吸引的作用,當分子間距離較小時就只有相互推斥的作用分子間的引力和斥力總是同時存在的溫度越高,分子間的相互作用力就越大5用表示兩個分子間的距離,表示兩個分子間的相互作用勢能當時兩分子間的斥力等于引力設兩分子距離很遠時 0當時,隨的增大而增加當 時, 隨的減小而增加當時,不隨而變當 時,

3、06一定質量的理想氣體,溫度從0升高到時,壓強變化如圖2-1 所示,在這一過程中氣體體積變化情況是圖 2-1不變增大減小無法確定7將一定質量的理想氣體壓縮,一次是等溫壓縮, 一次是等壓壓縮,一次是絕熱壓縮, 那么絕熱壓縮,氣體的內能增加等壓壓縮,氣體的內能增加絕熱壓縮和等溫壓縮,氣體內能均不變三個過程氣體內能均有變化8如圖 2-2 所示,05 理想氣體, 從狀態(tài)變化到狀態(tài),則氣體在狀態(tài)時的溫度為圖 2-2 273 546 810不知所以無法確定9如圖 2-3 是一定質量理想氣體的-圖線,若其狀態(tài)由(為等容過程,為等壓過程,為等溫過程),則氣體在、三個狀態(tài)時圖 2-3單位體積內氣體分子數(shù)相等,即

4、 氣體分子的平均速度 氣體分子在單位時間內對器壁單位面積碰撞次數(shù) 氣體分子在單位時間內對器壁單位面積作用的總沖量 10一定質量的理想氣體的狀態(tài)變化過程如圖2-4 所示,為一條直線,則氣體從狀態(tài)到狀態(tài)的過程中圖 2-4溫度保持不變溫度先升高,后又減小到初始溫度整個過程中氣體對外不做功,氣體要吸熱氣體的密度在不斷減小題號12345678910答案BDBCBDCABCACCDBD11 一定質量的理想氣體自狀態(tài)經狀態(tài)變化到狀態(tài),這一過程在 -圖中的表示如圖2-5 所示,則圖 2-5在過程中,氣體壓強不斷變大在過程中,氣體密度不斷變大在過程中,氣體對外界做功在過程中,氣體對外界放熱12如圖 2-6 所示

5、,一圓柱形容器上部圓筒較細,下部的圓筒較粗且足夠長容器的底是一可沿下圓筒無摩擦移動的活塞,用細繩通過測力計將活塞提著,容器中盛水開始時,水面與上圓筒的開口處在同一水平面上(如圖),在提著活塞的同時使活塞緩慢地下移在這一過程中,測力計的讀數(shù)圖 2-6先變小,然后保持不變一直保持不變先變大,然后變小先變小,然后變大13 如圖2-7所示,粗細均勻的形管,左管封閉一段空氣柱,兩側水銀面的高度差為,型管兩管間的寬度為,且,現(xiàn)將形管以點為軸順時針旋轉90至兩個平行管水平,并保持形管在豎直平面內,兩管內水銀柱的長度分別變?yōu)楹?設溫度不變,管的直徑可忽略不計,則下列說法中正確的是圖 2-7 增大, 減小 減小

6、, 增大,靜止時 減小, 增大,靜止時 減小, 增大,靜止時 14如圖 2-8 所示,一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞,使氣缸懸空而靜止,設活塞與缸壁間無摩擦且可以在缸內自由移動,缸壁導熱性能良好使缸內氣體總能與外界大氣溫度相同,則下述結論中正確的是圖 2-8若外界大氣壓增大,則彈簧將壓縮一些若外界大氣壓增大,則氣缸上底面距地面的高度將減小若氣溫升高,則氣缸上底面距地面的高度將減小若氣溫升高,則氣缸上底面距地面的高度將增大15 如圖 2-9 所示,導熱氣缸開口向下,內有理想氣體,氣缸固定不動,缸內活塞可自由滑動且不漏氣活塞下掛一個砂桶,砂桶裝滿砂子時,活塞恰好靜止現(xiàn)給砂桶底部鉆一個小洞,細

7、砂慢慢漏出,外部環(huán)境溫度恒定,則圖 2-9氣體壓強增大,內能不變外界對氣體做功,氣體溫度不變氣體體積減小,壓強增大,內能減小外界對氣體做功,氣體內能增加題號1112131415答案ABDAABDAB二、填空題1估算一下,可知地球表面附近空氣分子之間的距離約為_(取一位有效數(shù)字);某金屬的摩爾質量為,密度為,阿伏加德羅常量為若把金屬分子視為球形,經估算該金屬的分子直徑約為_2高壓鍋的鍋蓋通過幾個牙齒似的鍋齒與鍋鑲嵌旋緊,鍋蓋與鍋之間有橡皮制的密封圈,不會漏氣鍋蓋中間有一排氣孔,上面套上類似砝碼的限壓閥,將排氣孔堵住當加熱高壓鍋,鍋內氣體壓強增大到一定程度時, 氣體就把限壓閥頂起來,蒸汽即從排氣孔

8、中排出鍋外已知某高壓鍋限壓閥的質量為01,排氣孔直徑為 03,則鍋內氣體壓強最大可達_3圓筒內裝有 100 升 1的空氣,要使圓筒內空氣壓強增大到10,應向筒內打入同溫度下 2的壓縮氣體 _4如圖 2-10 所示為一定質量理想氣體的狀態(tài)變化過程的圖線,則的變化是_過程,若已知300,400,則 _圖 2-105一圓柱形的堅固容器,高為,上底有一可以打開和關閉的密封閥門現(xiàn)把此容器沉入水深為H的湖底,并打開閥門,讓水充滿容器,然后關閉閥門設大氣壓強為,湖水密度為則容器內部底面受到的向下的壓強為_然后保持容器狀態(tài)不變,將容器從湖底移到湖面,這時容器內部底面受到的向下壓強為 _填空題參考答案1310

9、2 2410 34504等壓160035 三、實驗題1在“驗證玻意耳定律”的實驗中,對氣體的初狀態(tài)和末狀態(tài)的測量和計算都正確無誤,結果末狀態(tài)的值與初狀態(tài)的 值明顯不等,造成這一結果的可能原因是實驗過程中:氣體溫度發(fā)生變化氣體與外界有熱傳遞有氣體泄漏氣體體積改變得太迅速2如圖 2-11 所示為實驗室常用的氣壓計結構示意圖,它是根據托里拆里實驗原理制成的,管中水銀柱的高度(即為當時的大氣壓數(shù)值)通過帶有游標的刻度尺讀出,圖中的讀數(shù)部分被放大,從放大的圖中讀出,測量的大氣壓強值為_圖1-113在利用帶刻度的注射器做“驗證玻意耳定律”的實驗中(1)甲同學用水銀氣壓計測大氣壓強,讀數(shù)時,觀察發(fā)現(xiàn)氣壓計上

10、20 分度的游標尺(游標尺上每等分刻度線間距為1 95 )上的第6 條刻度線(第 6 條刻度線是從0 刻度線數(shù)起的第7 條線)與主尺上的771刻度線正好對齊(1)此時大氣壓強為 _圖 2-12( 2)乙、丙兩同學各自對氣體觀察測量計算后又改變氣體狀態(tài),得到幾組值,并在同一坐標內畫出-( 1)圖線如圖1-1 2所示,由圖線知,這是由于它們的_不同使得兩圖線并不重合4在“驗證玻意耳定律”的實驗中( 1)某同學列出所需要的實驗器材:帶框架的注射器(有刻度),橡皮帽,鉤碼(若干個),彈簧秤,天平(帶砝碼),鐵架臺(連鐵夾),潤滑油問:該同學漏選了哪些器材?答: _( 2)圖 2-13 是甲、乙兩同學在

11、同一次實驗中得到的-(1 )圖若兩人實驗時操作均正確無誤,且選取坐標標度相同,那么兩圖線斜率不同的主要原因是_圖 2-135在河邊,給你一根60左右的兩端開口的均勻細玻璃管,米尺一把,請設法測定大氣壓的值,寫出主要實驗步驟及相應的所需測量的物理量(不得下水測量)答:計算大氣壓的公式06一位同學分別在兩天用注射器做兩次“驗證玻意耳定律”的實驗,操作過程和方法都正確,根據實驗數(shù)據他在同一坐標中畫出了兩條不重合的甲、乙兩條雙曲線,如圖215 所示,產生這種情況的原因可能是:(1)( 2)圖 215圖 2167用“驗證玻意爾定律實驗”的裝置來測量大氣壓強,所用注射器的最大容積為,刻度全長為 L,活塞與

12、鉤碼支架的總質量為,注射器被固定在豎直方向上,如圖2 16在活塞兩側各懸掛1 個質量為的鉤碼時注射器內空氣體積為1;除去鉤碼后,用彈簧秤向上拉活塞,達到平衡時注射器內空氣體積為2,彈簧秤的讀數(shù)為(整個過程中,溫度保持不變)由這些數(shù)據可以求出大氣壓強08一學生用帶有刻度的注射器做“驗證玻意耳定律”的實驗他在做了一定的準備工作后,通過改變與活塞固定在一起的框架上所掛鉤碼的個數(shù)得到了幾組關于封閉在注射器內部空氣的壓強和體積的數(shù)據用橫坐標表示體積的倒數(shù),用縱坐標表示壓強,由實驗數(shù)據在坐標系中畫出了1圖,其圖線為一條延長線與橫軸有較大截距的直線,如圖217 所示由圖線分析下列四種情況,在實驗中可能出現(xiàn)的

13、是記錄氣壓計指示的大氣壓強時,記錄值比指示值明顯減小記錄氣壓計指示的大氣壓強時,記錄值比指示值明顯偏大測量活塞和框架的質量時,測量值比指示值明顯偏小測量活塞和框架的質量時,測量值比指示值明顯偏大答:圖 2 17圖 2189驗證查理定律的實驗裝置如圖2 18 所示,在這個實驗中,測得壓強和溫度的數(shù)據中,必須測出的一組數(shù)據是和首先要在環(huán)境溫度條件下調節(jié)、管中水銀面,此時燒瓶中空氣壓強為,再把燒瓶放進盛著冰水混合物的容器里,瓶里空氣的溫度下降至跟冰水混合物的溫度一樣,此時燒瓶中空氣溫度為,管中水銀面將,再將管,使管中水銀面這時瓶內空氣壓強等于實驗題參考答案127565375930氣體質量4( 1)氣

14、壓計,刻度尺( 2)兩人實驗時封閉氣體質量不同5測玻璃管長0 ;將管部分插入水中,測量管水上部分長度1 ;手指封住上口,將管提出水面,測管內空氣柱長2( 0 2 ) 2水 (2 1 )6 ( 1)質量不同;(2)溫度不同7 0 ( 1 2 2 1 2) ( 2 1 )8 9 當時大氣壓,當時溫度,等高,大氣壓, 273,上移,下降,回復到原來標度的位置,大氣壓強減去、管中水銀面高度差四、計算題1 如圖 2-14 所示,有一熱氣球,球的下端有一小口,使球內外的空氣可以流通,以保持球內外壓強相等,球內有溫度調節(jié)器,以便調節(jié)球內空氣的溫度,使氣球可以上升或下降,設氣球的總體積5 00 (不計算殼體積

15、),除球內空氣外,氣球質量180已知地球表面大氣溫度280 ,密度 120,如果把大氣視為理想氣體,它的組成和溫度幾乎不隨高度變化問:為使氣球從地面飄起,球內氣溫最低必須加熱到多少開?圖 2-142已知一定質量的理想氣體的初始狀態(tài)的狀態(tài)參量為、 、 ,終了狀態(tài)的狀態(tài)參量為 、 、 ,且 , ,如圖 2-15 所示試用玻意耳定律和查理定律推導出一定質量的理想氣體狀態(tài)方程要求說明推導過程中每步的根據,最后結果的物理意義,且在中氣體狀態(tài)的變化過程-圖上用圖線表示推導圖 2-153在如圖 2-16 中,質量為的圓柱形氣缸位于水平地面,氣缸內有一面積,500 10質量 100的活塞,把一定質量的氣體封閉

16、在氣缸內,氣體的質量比氣缸的質量小得多,活塞與氣缸的摩擦不計,大氣壓強100 10 活塞經跨過定滑輪的輕繩與質量為 200的圓桶相連當活塞處于平衡時,氣缸內的氣柱長為4,為氣缸的深度,它比活塞的厚度大得多,現(xiàn)在徐徐向桶內倒入細沙粒,若氣缸能離開地面,則氣缸的質量應滿足什么條件?圖 2-164如圖 2-17 所示,一圓柱形氣缸直立在水平地面上,內有質量不計的可上下移動的活塞,在距缸底高為 20 的缸口處有固定的卡環(huán), 使活塞不會從氣缸中頂出, 氣缸壁和活塞都是不導熱的, 它們之間沒有摩擦活塞下方距缸底高為 處還有一固定的可導熱的隔板,將容器分為、兩部分,、中各封閉同種的理想氣體,開始時、中氣體的

17、溫度均為 27,壓強等于外界大氣壓強 ,活塞距氣缸底的高度為 16 ,現(xiàn)通過中的電熱絲緩慢加熱,試求:圖 2-17( 1)與中氣體的壓強為 15 時,活塞距缸底的高度是多少 ?( 2)當中氣體的壓強為 15 時,中氣體的溫度是多少 ?5如圖 2-18 所示是一個容積計,它是測量易溶于水的粉末物質的實際體積的裝置,容器的容積 300 是通大氣的閥門,是水銀槽,通過橡皮管與容器相通連通、的管道很細,容積可以忽略下面是測量的操作過程:(1)打開,移動,使中水銀面降低到與標記相平(2)關閉,緩慢提升,使中水銀面升到與標記相平,量出中水銀面比標記高25( 3)打開,將待測粉末裝入容器中,移動使內水銀面降

18、到標記處( 4)關閉,提升使內水銀面升到與標記相平,量出中水銀面比標記高 75 ( 5)從氣壓計上讀得當時大氣壓為 75 設整個過程溫度保持不變試根據以上數(shù)據求出中待測粉末的實際體積圖 2-186某種噴霧器貯液筒的總容積為75 ,如圖 2-19 所示,現(xiàn)打開密封蓋,裝入6的藥液,與貯液筒相連的活塞式打氣筒,每次能壓入3 00、1 的空氣,若以上過程溫度都保持不變,則圖 2-19( 1)要使貯氣筒中空氣壓強達到 4,打氣筒應該拉壓幾次 ?( 2)在貯氣筒內氣體壓強達 4,才打開噴嘴使其噴霧,直至內外氣體壓強相等,這時筒內還剩多少藥液 ?7( 1)一定質量的理想氣體,初狀態(tài)的壓強、體積和溫度分別為

19、1、 1、 1 ,經過某一變化過程,氣體的末狀態(tài)壓強、體積和溫度分別為2、 2、 2 試用玻意耳定律及查理定律推證:1 1 1 22 2 (2)如圖 219,豎直放置的兩端開口的形管(內徑均勻),內充有密度為 的水銀,開始兩管內的水銀面到管口的距離均為在大氣壓強為 02時,用質量和厚度均不計的橡皮塞將形管的左側管口封閉,用摩擦和厚度均不計的小活塞將形管右側管口封閉,橡皮塞與管口內壁間的最大靜摩擦力 (為管的內橫截面積)現(xiàn)將小活塞向下推,設管內空氣溫度保持不變,要使橡皮塞不會從管口被推出,求小活塞下推的最大距離圖 2198用玻馬定律和查理定律推出一定質量理想氣體狀態(tài)方程,并在圖2 20 的氣缸示

20、意圖中,畫出活塞位置,并注明變化原因,寫出狀態(tài)量圖 2209如圖 2 21 所示裝置中,、和三支內徑相等的玻璃管,它們都處于豎直位置,、兩管的上端等高,管內裝有水,管上端封閉,內有氣體,管上端開口與大氣相通,管中水的下方有活塞頂住、三管由內徑很小的細管連接在一起開始時,管中氣柱長1 3.0 ,管中氣柱長22.0 ,管中水柱長03,整個裝置處于平衡狀態(tài)現(xiàn)將活塞緩慢向上頂,直到管中的水全部被頂?shù)缴厦娴墓苤?,求此時管中氣柱的長度1,已知大氣壓強0 1. 010 5,計算時取10 2圖 22010麥克勞真空計是一種測量極稀薄氣體壓強的儀器,其基本部分是一個玻璃連通器,其上端玻璃管與盛有待測氣體的容器連

21、接,其下端經過橡皮軟管與水銀容器R 相通,如圖222 所示圖中 1 、2 是互相平行的豎直毛細管,它們的內徑皆為,1 頂端封閉在玻璃泡與管相通處刻有標記測量時,先降低R 使水銀面低于,如圖222()逐漸提升,直到2 中水銀面與1 頂端等高,這時1 中水銀面比頂端低,如圖2 22()所示設待測容器較大,水銀面升降不影響其中壓強,測量過程中溫度不變已知(以上)的容積為,1 的容積遠小于,水銀密度為( 1)試導出上述過程中計算待測壓強的表達式 ( 2)已知 628 3 ,毛細管的直徑0.30 ,水銀密度 13.6 10 3 3, 40,算出待測壓強(計算時取10 2,結果保留2 位數(shù)字)圖 2211

22、1如圖223 所示,容器和氣缸都是透熱的,放置在127的恒溫箱中,而放置在27、 1的空氣中,開始時閥門關閉,內為真空,其容器 2.4 ;內輕活塞下方裝有理想氣體,其體積為 4.8 ,活塞上方與大氣相通設活塞與氣缸壁之間無摩擦且不漏氣,連接和的細管容積不計若打開,使內封閉氣體流入,活塞將發(fā)生移動,待活塞停止移動時,內活塞下方剩余氣體的體積是多少?不計與之間的熱傳遞圖 222圖 22312如圖 223 有一熱空氣球,球的下端有一小口,使球內外的空氣可以流通,以保持球內外壓強相等,球內有溫度調節(jié)器,以便調節(jié)球內空氣溫度,使氣球可以上升或下降,設氣球的總體積05003(不計球殼體積),除球內空氣外,

23、氣球質量180已知地球表面大氣溫度0 280,密度0 1.20 3 ,如果把大氣視為理想氣體,它的組成和溫度幾乎不隨高度變化,問:為使氣球從地面飄起,球內氣溫最低必須加熱到多少開?13如圖 225 均勻薄壁形管,左管上端封閉,右管開口且足夠長,管的橫截面積為,內裝密度為 的液體 右管內有一質量為的活塞擱在固定卡口上,卡口與左管上端等高,活塞與管壁間無摩擦且不漏氣溫度為0 時,左、右管內液面高度相等,兩管內空氣柱長度均為,壓強均為大氣壓強0現(xiàn)使兩邊溫度同時逐漸升高,求:(1)溫度升高到多少時,右管活塞開始離開卡口上升?(2)溫度升高到多少時,左管內液面下降?圖 224圖 22514如圖 2 26

24、 所示的裝置中, 裝有密度7.5 10 2 3 的液體的均勻形管的右端與體積很大的密閉貯氣箱相連通,左端封閉著一段氣體 在氣溫為 23時, 氣柱長 62,右端比左端低40當215兩端開口、內表面光滑的形管處于豎直平面內,如圖2 27 所示,質量均為10的活塞、在外力作用下靜止于左右管中同一高度處,將管內空氣封閉,此時管內外空氣的壓強均為01.0 10 5左管和水平管橫截面積1 10 2,右管橫截面積2 20 2 ,水平管長為3現(xiàn)撤去外力讓活塞在管中下降,求兩活塞穩(wěn)定后所處的高度(活塞厚度略大于水平管直徑,管內氣體初末狀態(tài)同溫,取 10 2 )圖 2 26圖 22716如圖 228,圓筒固定不動

25、,活塞的橫截面積是2,活塞的橫截面積是,圓筒內壁光滑,圓筒左端封閉,右端與大氣相通,大氣壓為0 ,、將圓筒分為兩部分,左半部分是真空,、之間是一定質量的氣體,活塞通過勁度系數(shù)為的彈簧與圓筒左端相連,開始時粗筒和細筒的封閉的長度均為,現(xiàn)用水平向左的力2 作用在活塞上,求活塞移動的距離?(設氣體溫度不變)17如圖 229 所示,圓柱形氣缸內的活塞把氣缸分隔成、兩部分,內為真空,用細管將與形管相連,細管與形管內氣體體積可忽略不計大氣壓強0 76開始時,型管中左邊水銀面比右邊高6,氣缸中氣體溫度為27(1)將活塞移到氣缸左端,保持氣體溫度不變,穩(wěn)定后形管中左邊水銀面比右邊高62求開始時氣缸中、兩部分體

26、積之比( 2)再將活塞從左端緩緩向右推動,并在推動過程中隨時調節(jié)氣缸內氣體的溫度,使氣體壓強隨活塞移動的距離均勻增大,且最后當活塞回到原處時氣體的壓強和溫度都恢復到最初的狀態(tài),求此過程中氣體的最高溫度圖 228圖 22918如圖230 所示裝置,為一長方體容器,體積為1000 3 ,上端有一細玻璃管通過活栓與大氣相通,又通過細管與球形容器相連,下端的玻璃管口用橡皮管接有一個水銀壓強計,壓強計的動管為( 1)現(xiàn)打開活栓,這時管、容器、皆與大氣相通,上下移動使管內水銀面在下端的處,這時再關閉,上舉,使水銀面達到上端的處,這時管內水銀面高出點1 12(2)然后打開,把0.50 礦砂通過放入,同時移動

27、,使水銀面對齊,然后關閉,再上舉,使水銀面再次達到處,這時管水銀面高出點215設容器內空氣溫度不變,求礦砂的密度 (連接、的細管和連接、之間細管的容積都可忽略不計)19如圖 2 31 所示,靜止車廂內斜靠著一個長圓氣缸,與車廂底板成,缸內封有長為 0 的空氣柱,活塞面積為,不計摩擦,大氣壓強為 角,氣缸上方活塞質量為0設溫度不變,求:( 1)當車廂在水平軌道上向右做勻加速運動時,發(fā)現(xiàn)缸內空氣壓強與 0 相同,此時車廂加速度多大?( 2)上述情況下,氣缸內空氣柱長度多大?圖 2 30圖 23120如圖 232 所示,在直立的圓柱形氣缸內,有上、下兩個活塞和,質量相等,連接兩活塞的輕質彈簧的勁度系

28、數(shù) 50,活塞上方氣體的壓強 100,平衡時兩活塞之間的氣體的壓強為 100 ,氣體的厚度 1 0.20 ,活塞下方的氣體的厚度 2 0.24 ,氣缸的橫截面積 0.102起初,氣缸內氣體的溫度是300 ,現(xiàn)讓氣體的溫度緩慢上升,直到溫度達到500求在這一過程中,活塞向上移動的距離計算題參考答案1解:設使氣球剛好從地面飄起時球內空氣密度為,則由題意知 ,設溫度為、密度為 、體積為的這部分氣體在溫度為 ,密度為 時體積為,即有 由等壓變化有,解得 4002解:設氣體先由狀態(tài)(、 、 ),經等溫變化至中間狀態(tài)(、 、 ),由玻意耳定律,得 ,再由中間狀態(tài)( 、 、 )經等容變化至終態(tài)( 、 、 )

29、,由查理定律,得 ,由消去 ,可得 ,上式表明:一定質量的理想氣體從初態(tài)(、 、 )變到終態(tài)( 、 、 ),壓強和體積的乘積與熱力學溫度的比值是不變的過程變化如圖6 所示圖 63解:取氣缸內氣柱長為4 的平衡態(tài)為狀態(tài)1,氣缸被緩慢提離地面時的平衡態(tài)為狀態(tài) 表示狀態(tài)1、2 的壓強, 表示在狀態(tài)2 中氣缸內氣柱長度由玻意耳定律,得 4 ,2以 、在狀態(tài)1,活塞處于力學平衡狀態(tài),由力學平衡條件得到 ,在狀態(tài)2,氣缸處于力學平衡狀態(tài),由力學平衡條件得到 ,由、三式解得 ( )( ) 4)( ),以題給數(shù)據代入就得到 ( 5010( ),由于 最大等于故由式得知,若想輕繩能把氣缸提離地面,氣缸的質量應滿

30、足條件 404( 1)中氣體做等容變化,由查理定律 ,求得壓強為1 5 時氣體的溫度 450中氣體做等壓變化,由于隔板導熱,、中氣體溫度相等,中氣體溫度也為450對中氣體 , ( ) 0 9 ,活塞距離缸底的高度為19 (2)當中氣體壓強為15 ,活塞將頂在卡環(huán)處,對中氣體 ,得 ( ) 750即中氣體溫度也為750 5解:對于步驟,以、中氣體為研究對象初態(tài) , ,末態(tài) , ,依玻意耳定律 ,解得100 對于步驟,以、中氣體為研究對象,初態(tài) , ,末態(tài) , ,依玻意耳定律 ,解得200,粉末體積 200 36解:( 1)貯液筒裝入液體后的氣體體積 總 液設拉力次打氣筒壓入的氣體體積 ,根據分壓

31、公式:(溫度一定) ,解,可得( ) 15(次),(2)對充好氣的貯液筒中的氣體,一定噴霧后至內外壓強相等,貯液筒內氣體體積為, ,貯液筒內還剩有藥液體積???解得: 剩 157( 1)證明:在如圖 5 所示的圖中,一定質量的氣體從初狀態(tài)(1, 1, 1 )變化至末狀態(tài)( 2, 2 , 2),假設氣體從初狀態(tài)先等溫變化至( , 2, 1),再等容變化至(2 , 2 ,2)第一個變化過程根據玻耳定律有,1 1 2 第二個變化過程根據查理定律有, 2 1 2由以上兩式可解得:1 1 1 2 2 2圖 5( 2)解:設小活塞下推最大距離 1 時,左管水銀面上升的距離為,以0 表示左右兩管氣體初態(tài)的壓

32、強, 1 、 2 表示壓縮后左右兩管氣體的壓強根據玻意耳定律,左管內氣體0 1(),右管內氣體02 (1 ),左、右兩管氣體末狀態(tài)壓強關系2 1 2橡皮塞剛好不被推出時,根據共點力平衡條件10 3,由上四式解得3, 1 26 338圖略由等溫變化的玻意耳定律,得1 2 2,再由等容變化的查理定律,得 1 2 2 ,兩式聯(lián)立,化簡得:11 1 2 2 29解:設活塞頂上后,、兩管氣柱長分別為1 和 2 ,則且 0( 1 2) 1 0(1 1 2 2 0,1 2 )1,解得 1 2.5 表明管中進水0.5 ,因管中原有水3.0 ,余下的 2.5 水應頂入管, 而管上方空間只有2.0,可知一定有水溢

33、出管按管上方有水溢出列方程,對封閉氣體 1 0 ( 1 2), 1 0 1 , 1 1 1 1,聯(lián)立解得 1 2.62 10解:( 1)水銀面升到時中氣體剛被封閉,壓強為待測壓強這部分氣體末態(tài)體積為, 2 4,壓強為,由玻意爾定律,得()2 4,整理得( 2 4) 2 4根據題給條件, 24 遠小于 V,得()2 4,化簡得 22 4(2)代入數(shù)值解得2.4 10 2 11解:設原氣缸中封閉氣體初狀態(tài)的體積 分別為 1 和 2 兩部分 打開后, 1 最終仍留在中,而 2 將全部流入容器內對于仍留在中的這部分氣體,因、不變,故 1 不變對于流入中的氣體,由于不變,據蓋呂薩克定律得 2 1 2,代

34、入數(shù)據得 2 1.8 ,最后內活塞下方剩余氣體體積 1 2 312解:設使氣球剛好從地面飄起時球內空氣密度為 ,則由題意知 0 0 0設溫度為、密度為 、體積為 0 的這部分氣體在溫度為 0 、密度為 0 時體積為,即有 0 0由等壓變化有00 ,聯(lián)解得40013解:( 1)右管內氣體為等容過程,0 0 1 1,1 0 ,1 0( 10 )(2)對左管內氣體列出狀態(tài)方程:0 0 2 2 2 ,2 0 2,2(),2 0 ( 0 2)()014解:在下列的計算中,都以1液柱產生的壓強作為壓強單位設貯氣箱氣體在 23時壓強為0,則形管左側氣體在23時壓強0 0 40設貯氣箱氣體在27時壓強為,則形管左側氣體在27時壓強44對左側氣體據理想氣體狀態(tài)方程得062250 60 300對貯氣箱內的氣體,據查理定律得0250 3002以上四式聯(lián)立解出0 相當于140液柱的壓強,故0 7.5 10101.40 1.05 10415解:撤去

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