專(zhuān)題氣態(tài)方程與熱力學(xué)定律課后練習(xí)二及詳解

1、 PAGE 第 4 - 頁(yè) 簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)網(wǎng)課程課后練習(xí)學(xué)科：物理專(zhuān)題：氣態(tài)方程與熱力學(xué)定律主講教師：徐建烽 北京市物理高級(jí)教師 HYPERLINK / 北京市海淀區(qū)上地東路1號(hào)盈創(chuàng)動(dòng)力大廈E座702B免費(fèi)咨詢(xún)電話(huà) 4008-110-818總機(jī)一夏天將密閉有空氣的礦泉水瓶放進(jìn)低溫的冰箱中會(huì)變扁，此過(guò)程中瓶?jī)?nèi)空氣（可看成理想氣體）( )A內(nèi)能減小，外界對(duì)其做功 B內(nèi)能減小，吸收熱量C內(nèi)能增加，對(duì)外界做功 D內(nèi)能增加，放出熱量題二如圖所示，A、B氣缸的長(zhǎng)度均為60cm，截面積均為40cm2，C是可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的、體積不計(jì)的活塞，D為閥門(mén)。整個(gè)裝置均由導(dǎo)熱材料制成。原來(lái)閥

2、門(mén)關(guān)閉，A內(nèi)有壓強(qiáng)PA=2.4105Pa的氧氣B內(nèi)有壓強(qiáng)PB=1.2105Pa的氫氣。閥門(mén)打開(kāi)后，活塞C向右移動(dòng)，最后達(dá)到平衡。求：(1)活塞C移動(dòng)的距離及平衡后B中氣體的壓強(qiáng)；(2)活塞C移動(dòng)過(guò)程中B中氣體是吸熱還是放熱（簡(jiǎn)要說(shuō)明理由）。（假定氧氣和氫氣均視為理想氣體，連接氣缸的管道體積可忽略） 題三l1h12.5A如圖所示，底面積S= 40cm2的圓柱形氣缸C開(kāi)口向上放置在水平地面上，內(nèi)有一可自由移動(dòng)的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，不可伸長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)一端系在質(zhì)量為 2kg活塞上，另一端跨過(guò)兩個(gè)定滑輪提著質(zhì)量為10kg的物體A。開(kāi)始時(shí)，溫度t1=7，活塞到缸底的距離l1=10cm，物體A的底部離

3、地h1=4cm。已知外界大氣壓p0=1.0105Pa不變，現(xiàn)對(duì)氣缸內(nèi)的氣體緩慢加熱直到A物體觸地，試問(wèn)：（重力加速度l1h12.5A（1）開(kāi)始時(shí)氣體的壓強(qiáng)為多少Pa？（2）當(dāng)物體A剛觸地時(shí)，氣體的溫度為多少？題四如圖所示，用導(dǎo)熱性能良好的氣缸和活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，氣體的體積V1=8.0103m3，溫度T1=4.0102K現(xiàn)使外界環(huán)境溫度緩慢降低至T2，此過(guò)程中氣體放出熱量7.0102J，內(nèi)能減少了5.0102J不計(jì)活塞的質(zhì)量及活塞與氣缸間的摩擦，外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0105Pa，求T2的值題五如圖所示，一直立汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內(nèi)壁光滑且

4、缸壁導(dǎo)熱良好，開(kāi)始時(shí)活塞被螺栓K固定。現(xiàn)打開(kāi)螺栓K，活塞下落，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，已知AB=h，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g。(1)求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)p；(2)設(shè)周?chē)h(huán)境溫度保持不變，求整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q。課后練習(xí)詳解題一答案：A 詳解：此過(guò)程中瓶?jī)?nèi)空氣溫度降低，體積減小，所以?xún)?nèi)能減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=Q+W可知，U0，W0，Q=U-W0，所以空氣放熱。只有選項(xiàng)A正確。題二答案：(1)，1.8105Pa (2)放熱 理由見(jiàn)詳解詳解：(1)對(duì)A部分氣體，根據(jù)玻意耳定律有： 對(duì)B部分氣體，根據(jù)玻意耳定律有：可解得：，P=1.8105Pa(2)活塞C向右移動(dòng)的過(guò)程中外界對(duì)B中氣體做功，而氣體發(fā)生等溫變化，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律：B中氣體向外界放熱。題三答案：（1）（2）詳解：（1）活塞受力平衡： 被封閉氣體的壓強(qiáng)：（2）氣體做等壓變化，根據(jù)氣體的狀態(tài)方程有：代入數(shù)據(jù)，得： 即：題四答案：3.0102K詳解：設(shè)溫度降低至T2時(shí)氣體的體積為V2，則外界對(duì)氣體做功 由熱力學(xué)第一定律U=W+Q ，解得V2=6.010-3m由等壓變化有 ，解得T2=3.0102K 題五答案：(1)