2022屆高考物理一輪復習計算題訓練:熱學 含解析_第1頁
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文檔簡介

3-3大題訓練

學校:姓名:班級:考號:

一、解答題

1.如圖所示,下端開口的細玻璃管豎直放置,下端插在水銀槽中,玻璃管中間有一段長度

為4=15cm的水銀柱,玻璃管內(nèi)上端空氣柱長度為a=20cm,下端空氣柱長度為

4=20cm,當環(huán)境溫度是乙=27℃,槽內(nèi)水銀在玻璃管內(nèi)外液面相平。已知大氣壓強

p°=75cmHg,保持玻璃管不動,升高環(huán)境溫度,當玻璃管內(nèi)外水銀面的高度差是4=5cm

時.,求此時的環(huán)境溫度是多少攝氏度?!究諝饪梢钥闯衫硐霘怏w,忽略水銀槽內(nèi)液面高度的

變化,熱力學溫度T=Q+273)K,計算結(jié)果保留到整數(shù)】

2.如圖所示,橫截面積S=0.01m2的薄壁汽缸開口向上豎直放置,〃、匕為固定在汽缸內(nèi)壁

的卡口,“、b之間的距離〃=0.03m,6到汽缸底部的距離H=0.45m,質(zhì)量機=10kg的水平

活塞與汽缸內(nèi)壁接觸良好,只能在八6之間移動。剛開始時缸內(nèi)理想氣體的壓強為大氣壓

強po=lxl()5pa,熱力學溫度7^300K,活塞停在〃處。取重力加連度大小g=10m/s2,活塞

厚度、卡口的體積均可忽略,汽缸、活塞的導熱性能均良好,不計活塞與汽缸之間的摩

擦。若緩慢升高缸內(nèi)氣體的溫度,外界大氣壓強恒定,求:

(i)當活塞剛要離開卡口6時,缸內(nèi)氣體的熱力學溫度乃;

(ii)當缸內(nèi)氣體的熱力學溫度乃=400K時,缸內(nèi)氣體的壓強p。

3.某充氣式座椅簡化模型如圖所示,質(zhì)量相等且導熱良好的兩個汽缸C、D通過活塞分別

封閉質(zhì)量相等的兩部分同種氣體A、B,活塞通過輕彈簧相連,靜置在水平面上,已知汽

缸的質(zhì)量為M(汽缸壁的厚度不計),輕彈簧的勁度系數(shù)為鼠原長為L。,大氣壓強為po,

重力加速度大小為g,初始時環(huán)境溫度為被封閉氣體高度均為L,活塞的橫截面積為

S、質(zhì)量和厚度不計,彈簧形變始終在彈性限度內(nèi),活塞始終未脫離汽缸。

(1)求初始時B氣體的壓強;

(2)若環(huán)境溫度緩慢升至1.27°,求穩(wěn)定后氣缸C底部離水平面的高度限

c

Q

-

6-

D

77777777777777777777

4.如圖所示,粗細均勻的薄壁U形玻璃管豎直放置,導熱良好,左管上端封閉,封口處

有段水銀柱1,右管上端開口且足夠長,另有兩段水銀柱2、3封閉了4、8兩部分理想氣

體,外界大氣壓強恒為po=75cmHg,環(huán)境溫度7>288K。開始時,三段水銀柱長均為

/zo=lOcm,A氣柱長為〃=20cm,B氣柱長為Ls=10cm,氣柱A和水銀柱2各有一半長

度在水平部分,現(xiàn)緩慢升高環(huán)境溫度,使水銀柱2在水平管中的水銀剛好全部壓入豎直管

中。求:

(1)環(huán)境溫度升高后氣體的溫度;

(2)環(huán)境溫度升高過程中,水銀柱3上升的高度(保留1位小數(shù))。

5.如圖甲所示,一橫截面積S=10cm2的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi),不計活

塞與氣缸間的摩擦。如圖乙所示是氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)8的圖象。已知AB的反

向延長線通過坐標原點O,氣體在4狀態(tài)的壓強為P=L5xl()5pa,在從狀態(tài)A變化到狀態(tài)8

的過程中,氣體吸收的熱量。=7.0xl()2j,大氣壓強尸o=l.Oxl()5pa,重力加速度g=10m/s2。

求活塞的質(zhì)量m與此過程中氣體內(nèi)能的增量

6.如圖,汽缸內(nèi)A、B兩部分理想氣體由豎直放置、橫截面積為S的絕熱活塞隔開,活塞

與汽缸光滑接觸且不漏氣。初始時兩側(cè)氣體的溫度相同,壓強均為p,體積之比為

V?-l:3。現(xiàn)將汽缸從如圖位置緩慢轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動過程中A、B氣體的溫度均不變,直到活塞

處于水平位置,A在上,B在下,此時A、B氣體的體積相同。之后保持A的溫度不變,

加熱B使其溫度緩慢升高,穩(wěn)定后A、B氣體的體積之比仍為1:3。已知重力加速度大小

為g。求:

(1)活塞的質(zhì)量;

(2)B氣體加熱后與初始時的熱力學溫度之比。

活塞

7.如圖所示,一定質(zhì)量理想氣體被活塞封閉在氣缸中,活塞的質(zhì)量為相,橫截面積為S,

與氣缸底部相距L氣缸和活塞均光滑且絕熱性能良好。封閉氣體的溫度為7b,大氣壓強

為P。,重力加速度為g,水銀的密度為夕?,F(xiàn)通過電熱絲加熱氣體,一段時間后停止加

熱,活塞緩慢向上移動距離L后靜止。求:

(1)封閉氣體最終的溫度;

(2)在活塞上表面緩慢注人水銀,恰使活塞回到初始位置,此時水銀柱的高度為/?,封閉

氣體的溫度為多高。

8.如圖,粗細均勻?qū)崃己玫腢型管,兩側(cè)高度、底邊長度均為〃,左管上端封閉,右

管上端開口,內(nèi)封一定質(zhì)量的理想氣體。右管中有高3的水銀柱,水銀柱在右側(cè)管中

央。不考慮U型管彎部對體積的影響。環(huán)境溫度為7b,大氣壓強3,水銀密度為“重力

(1)當環(huán)境溫度升高,右側(cè)水銀柱緩慢到達右側(cè)管口,求此時的溫度「;

(2)當環(huán)境溫度降低,當右側(cè)水銀柱緩慢恰好全部進入U型管底部,求此時的溫度Tz

9.某設備中控制物體升降部分裝置原理如圖所示,開口向上的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想

氣體,活塞質(zhì)量為機=lkg,橫截面積為S=5cm2,可沿氣缸無摩擦的滑動,繞過光滑定滑輪

的輕繩一端活塞相連,另一端與放在地面上質(zhì)量為M的物塊相連。開始時,輕繩處于伸直

狀態(tài)但無彈力,活塞離氣缸內(nèi)底的距離為狂9cm,缸內(nèi)氣體的溫度為。=300K。當汽缸內(nèi)

氣體溫度下降為T2=225K時,物塊對地面的壓力剛好為零。氣缸的質(zhì)量大于物塊的質(zhì)量,

外界大氣壓為p^l.0xl05pa,重力加速度g取10m/s2,環(huán)境溫保持不變。求:

(1)物塊的質(zhì)量

(2)要使物塊緩慢上升3cm,需要將缸內(nèi)氣體的溫度緩慢降為多少K。

10.如圖所示,在光滑的豎直圓筒中,上下兩部分的直徑分別為d/=4R,"2=2七上下兩活

塞用一根輕桿連接,活塞與圓筒間沒有摩擦且不漏氣,輕桿的長度為L起始時桿的中點

恰好在上下圓筒的交接處,此時兩活塞間封閉一定質(zhì)量的氣體,外界大氣壓強p。,溫度為

To,上下圓筒的交接處有卡子使小活塞不能進入大圓筒內(nèi),兩活塞的總質(zhì)量為M,取重力

加速度為g,求:

(1)如果圓筒和活塞都是絕熱的,通過溫度變化使小活塞移動到與卡子接觸但無壓力時,

氣體的溫度升高了多少?

(2)在小活塞上升到卡子處之后,在大活塞上面緩慢加放沙子,當大活塞恰好下降圓筒交

接處且對交接處無壓力時氣體溫度又升高了0.2T。,則此時加在大活塞上的沙子的質(zhì)量為多

少?

11.如圖,一上端開口、下端封閉的細長玻璃管豎直放置。玻璃管的下部封有長八=20cm

的空氣柱,中間有一段長為/2=20cm的水銀柱,上部空氣柱的長度/3=30cm。已知大氣壓

強為Po=75.0cmHg。

①如果在玻璃管底部緩慢加熱,使下部的空氣柱溫度由20度變?yōu)?00度,上部空氣柱的長

度變?yōu)槎嚅L?

②如果將玻璃管緩慢順時針旋轉(zhuǎn)180度,玻璃管中的水銀不流出,溫度不變,下部空氣柱

的長度變?yōu)槎嚅L?

/3

12.一定質(zhì)量的理想氣體。氣體開始處于狀態(tài)A,由過程43到達狀態(tài)8,后又經(jīng)過程

到達狀態(tài)C,如圖所示。設氣體在狀態(tài)4時的壓強、體積和溫度分別為P。、匕和34,在

狀態(tài)B時的體積為匕,溫度為工),在狀態(tài)C時的溫度為B、C兩點連線的反向延長線

過原點。

(1)求氣體在狀態(tài)B時的壓強PB,在狀態(tài)C時氣體的體積七;

(2)氣體從狀態(tài)4經(jīng)狀態(tài)B,再到狀態(tài)C,全過程氣體是吸熱還是放熱,并求出吸放熱的

oTo37。

13.如圖所示,倒懸的導熱氣缸中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,輕質(zhì)活塞可無摩擦上下移

動,活塞的下面吊著一個重力為100N的物體,活塞的橫截面積為1.0x102m"大氣壓強恒

為幾=l.()xl()5pa,初始時環(huán)境的溫度為3OOK,活塞到氣缸底面的距離為20.0cm,因環(huán)

境溫度逐漸降低,導致活塞緩慢上升了1.0cm,氣缸中的氣體放出的熱量為10J,求:

(1)最終的環(huán)境溫度;

(2)氣缸內(nèi)部氣體內(nèi)能的變化量

14.如圖所示,一端封閉、一端開口且粗細均勻的直角細玻璃管,在直角處用一段水銀柱

封閉了一定質(zhì)量的空氣(視為理想氣體),開始時,封閉端處于豎直狀態(tài),水銀柱的豎直部

分與水平部分長度均為10cm。封閉端空氣柱的長度。=20cm,開口端空氣柱的長度

右=12cm?,F(xiàn)在開口端用一厚度不計的活塞封閉住空氣,并緩慢推動活塞壓縮空氣,使水

平部分的水銀恰好全部進入豎直部分,該過程中空氣溫度保持不變。已知大氣壓強恒為

p()=75cmHg。求:

(1)水銀恰好全部進入豎直管時,玻璃管下端封閉氣體的壓強;

(2)整個過程中活塞移動的距離。

15.如圖所示,固定在水平地面上有一圓柱形汽缸,質(zhì)量為,"=2.0kg、橫截面積為

S=1.0xl0-3m2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞與汽缸壁的摩擦不計開始時活塞距

汽缸底的距離Z=lm,此時溫度7]=300K,給汽缸緩慢加熱至心,活塞上升到距離汽缸

底色=1.2m處,同時缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加260J,己知外界大氣壓強=1.0*10'Pa,取

g=10m/s2o求:

①缸內(nèi)氣體加熱后的溫度T2;

②此過程中缸內(nèi)氣體吸收的熱量Q。

16.如圖所示,某同學用打氣筒給自行車輪胎打氣。已知圓柱形打氣筒內(nèi)部空間的高度為

H,內(nèi)部橫截面積為S,厚度不計的活塞上提時外界大氣可從活塞四周進入,活塞下壓時不

漏氣,當筒內(nèi)氣體壓強大于輪胎內(nèi)氣體壓強時,輪胎氣門(單向閥門K)便打開,即可將

打氣筒內(nèi)氣體推入輪胎中,若輪胎的容積匕=io”s,打氣前打氣筒中氣體的初始壓強均為

Po,輪胎內(nèi)初始氣體的壓強為L6p。,該同學能夠給活塞施加的最大作用力尸=3p0S,打

氣過程中氣體溫度不變,忽略活塞與筒壁間的摩擦力,每次活塞均提到最高處,求:

(i)第一次打氣時活塞下移多大距離時,閥門K打開;

(ii)至少打幾次可以使輪胎內(nèi)氣體的壓強增加到2p。,以及用該打氣筒給輪胎打氣,輪胎

內(nèi)氣體能達到的最大壓強。

H

上-LU輪胎氣門

17.氣站的氫氣儲氣鋼瓶體積為5L,在27。(2的恒溫環(huán)境下,儲氣鋼瓶上的氣壓計的示數(shù)

為5atm。由于閥門老化稍微有些漏氣,一段時間后氣壓計的示數(shù)為4atm。求在此時間段

內(nèi),儲氣鋼瓶漏去的氫氣在壓強為latm、27。(2的恒溫環(huán)境下的體積是多少。

18.如圖所示,氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,在狀態(tài)C時壓強為2.5xlO'Pa,經(jīng)歷

CfAfB—C的過程,整個過程中向外界放出52.5J熱量。求:該氣體在Af8fC過

程中對外界所做的功。

FZIOW

19.如圖所示,粗細均勻的導熱玻璃管長L=140cm,左端封閉、右端開口,水平靜止放置

時.,用長/z=20cm的水銀柱將長量=100cm的理想氣體封住。此時,環(huán)境的熱力學溫度

7;=300K,大氣壓強p0=75cmHg?,F(xiàn)在慢慢將玻璃管轉(zhuǎn)動至開口向下豎直放置。求:

(i)從玻璃管中溢出的水銀柱長度Ar;

(ii)使管內(nèi)封閉的氣柱長度回到100cm時環(huán)境的熱力學溫度心。

卜---------------L------------------X

III

1<----------Lo------------h-?j

20.如圖,長L=100cm,粗細均勻的細玻璃管一端封閉。水平放置時,長刀尸50cm的空氣

柱被水銀封住,水銀柱長力=30cm。設整個過程中溫度始終保持不變,初始溫度為300K,

大氣壓強po=75cmHgo

(1)若將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置,被水銀所封住空氣柱的長度是多少;

(2)現(xiàn)將玻璃管內(nèi)溫度降低,使玻璃管緩慢轉(zhuǎn)動到開口向下的豎直位置時,水銀柱的下表

面恰好與管口平齊,且整個過程無水銀流出,求此時封閉氣體的溫度。

100cm

50cm30cm

參考答案:

1.90℃

【詳解】

初狀態(tài):下端空氣柱的壓強

P\=Po=75cmHg

上端空氣柱的壓強

Pi==60cmHg

熱力學溫度都是

7;=a+273)K=300K

末狀態(tài):下端空氣柱的壓強

P3=Po+pgh=80cmHg

上端空氣柱的壓強

0=外一PgJ=65cmHg

設中間水銀柱下降xcm,則上端空氣柱的長度變?yōu)?/p>

£1.=Ly+x=(20+x)cm

下端空氣柱的長度變?yōu)?/p>

Lv=L,+x=(25-x)cm

設玻璃管截面積為S,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,可得下端空氣柱有

PiSL、_.3SL卜

T,T2

上端空氣柱有

P2sL3_P4sL?

Tt~T2

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立得

T2工363K

t2?90℃

2.(i)T/=330K;(ii)p=1.25xlO5Pa

【詳解】

(i)設當活塞剛好離開卡口6時,缸內(nèi)氣體的壓強為0,對活塞,根據(jù)物體的平衡條件

plS=p0S+mg

解得

Pi=l.lxl()5Pa

根據(jù)查理定律有

ToTt

解得

Tt=330K

(ii)假設當缸內(nèi)氣體的熱力學溫度乃=400K時活塞能到達卡口a處,且活塞恰好與卡口

接觸時缸內(nèi)氣體的熱力學溫度為T3,根據(jù)蓋一呂薩克定律有

HS(H+h)S

解得

Ty=352K

故當缸內(nèi)氣體的熱力學溫度乃=400K時活塞能到達卡口。處,此后,根據(jù)查理定律有

Py,=P_

解得

p=1.25xlO5P?

3.⑴PB=Po+g;⑵力=2.4乙+(4-資)

【詳解】

(1)初始時A、B氣體壓強相等對氣缸C進行受力分析可得

PAS=p?S+Mg

得到

幺=兄+華=外

(2)環(huán)境溫度升高,AB氣體壓強均不變,氣體發(fā)生等壓變化

LS_LXS

亡而

LX=1.2L

彈簧壓縮量不變C氣缸底部上升的高度

為=24+(4-皆)

力=2."+(4-等)

K

4.(1)T=380K;(2)AA=8.2cm

【詳解】

(1)初始時,A氣柱長為LA,溫度為To,壓強為

3,

以=%+/

環(huán)境溫度升高后,A氣柱長為

4=4+9

壓強為

P;=Po+24

對氣柱4由氣態(tài)方程有

PALA_PAL'A

丁。T

聯(lián)立以上各式可解得

T=380K

(2)初始時,8氣柱長為溫度為7b,壓強為

PB=Po+%>

環(huán)境溫度升高過程中,氣柱B做等壓變化,則有

組上

"T

水銀柱3上升的高度為

△/?=’+4-(

解得

AT?=S.2cm

5.5kg;400J

【詳解】

狀態(tài)4時,對活塞受力分析得

PS=mg+R)S

代入數(shù)據(jù)解得

m=5kg

在從狀態(tài)A變化到狀態(tài)8的過程中,發(fā)生的是等莊變化,

匕_匕

F1AT1B

則外界對氣體做功

W=-PAV=-300J

內(nèi)能的增量AU

△U=W+Q=400J

pS2

6.(1)—;(2)-o

g1

【詳解】

(1)汽缸轉(zhuǎn)到豎直位置時,設此時兩部分的體積均為匕活塞的質(zhì)量為,〃,則

pAS+mg=pBS

對A部分氣體,由玻意耳定律得

。匕=PAV

對B部分氣體,由玻意耳定律得

叫=PBV

V=g(K+%)

解得

pS

m=--

g

(2)設初態(tài)A、B兩部分氣體的溫度均為T,則最后狀態(tài)時4氣體的溫度仍為T,B氣體

的溫度為T',則A氣體的體積、溫度均不變,壓強仍為p,

對3氣體,有

P'B=P+蹩=2p

由查理定律得

£=A

T~T'

解得

T'=2T

所以

r2

7=T

7.(1)2小⑵魚邛巴當

【詳解】

(1)氣體上升過程為等壓變化,初態(tài)

式="

V,=SL

末態(tài)

V2=2SL

根據(jù)

匕一匕

工7;

解得

(2)當溫度為心時,封閉氣體的壓強

…。+等

加水銀后,活塞回到初始位置時,氣體壓強

凸=Popgh

體積為

V,=SL

設溫度為心,由理想氣體狀態(tài)方程

生匕P.M

T2T3

解得

T_E+Pgh)S+mg丁

3P°S+mg°

8.(1)Tt=—T0;(2)T,=電及

11902950

【詳解】

(1)當溫度緩慢升高,氣柱壓強不變,由蓋-呂薩克定律可得

33

(2H+'^H)s(24+:”)s

=

To7;

解得

(2)初始時氣體壓強為

H5

Pi=P0+Pg—=~P0

末態(tài)壓強為

P1=Po

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程為

37

”(2丹+產(chǎn)p0--Hs

ToT2

解得

T=—T

2950O

9.(1)1.5kg;(2)150K

【詳解】

(1)設開始時缸內(nèi)氣體的壓強為O,對活塞進行受力分析有

p,S=p?S+mg

當物塊對地面的壓力為零時,輕繩中拉力與物塊重力相等,有

FT=M&

設缸內(nèi)氣體的壓強為P2,對活塞進行受力分析有

p2S+Fr=p0S+mg

當物塊對地面的壓力為零時,缸內(nèi)氣體的溫度為T2=225K,氣體發(fā)生等容變化,則有

包一旦

工一行

解得

Mr(-Y)(PoS+,"g)

代入數(shù)值得

M=1,5kg

(2)當物塊上升女m的高度時,此時缸內(nèi)壓強仍為p2,活塞的高度為〃'=6cm,設此時缸

內(nèi)氣體溫度為T3,氣體發(fā)生等壓變化,有

hS_h'S

-F

解得

"=150K

h

10.(1)0.67;,;(2)3.5M+

2g

【詳解】

(1)通過溫度變化使小活塞移動到與卡子接觸但無壓力的過程中,氣體發(fā)生等壓變化,則

氣體初態(tài)體積為

V.=^(2R)2--+7rR2-=-7TR2L

222

溫度為

Tt=Ta

末態(tài)體積為

22

V2=jr<2R)L=4RL

溫度為

T2=TQ+\T

根據(jù)蓋呂薩克定律有

,匕

解得

AT=0.67;)

(2)在小活塞上升到卡子處之后,在大活塞上面緩慢加放沙子,直到大活塞恰好下降圓筒

交接處且對交接處無壓力的過程中,以活塞整體為研究對象,根據(jù)受力平衡有

2「2

Mg+pa-萬(2R)2+TTR=p萬(2R>+Po-TTR

解得氣體初態(tài)壓強為

…+4

1°3一

初態(tài)體積為

V',=^-(2/?)2L=4^/?2L

溫度為

T\=7;,+AT=1.67;,

設末態(tài)時加在大活塞上的沙子的質(zhì)量為m,根據(jù)受力平衡有

2

(M+w)g+p0-%(2R>+p2-TTR"=p2■萬(2R)+pQ-TTR'

解得氣體末態(tài)壓強為

CM+in)g

P=Po+

23^R2

末態(tài)體積為

2

V'2=7rRL=7TR-L

溫度為

T'2=T\+O.2To=l.STo

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

py\py\

T\T,2

解得

一一21兀PQR?

機=3.5M+——"一

2g

11.24.5cm,34.5cm

【詳解】

①設水銀柱的底面積為S,由題意可得

T}=293K

7;=373K

由等壓變化可知

在塵

解得

/i=25.5cm

故上部空氣柱長度為

/;=24.5cm

②由題意可知

p]=95cmHg

p2—55cmHg

則有

p/s=pj;s

解得

/,=34.5cm

12.(1)PB=gp(),%=3匕2

;(2)吸熱,Q=§P。/

【詳解】

(1)氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,發(fā)生的是等容變化,可得

P±=PB.

TATB

解得

1

PB=MPO

由于8、C兩點連線的反向延長線過原點,可知氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C,發(fā)生的是等壓變

化,可得

匕=匕

TcT?

解得

%=3匕

(2)氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)8,再到狀態(tài)C,全過程氣體的溫度不變,故內(nèi)能不變,氣體從

狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B,體積不變,做功為0,氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C,等壓膨脹,氣體對外做

的功為

W=~Pox(Vc-VB)

由熱力學第一定律可得

△U=Q+W

聯(lián)立解得

Q=;P0X2%

故氣體吸收熱量,吸收的熱量為

Q=|PM

13.(1)285K;(2)減少了1J

【詳解】

(1)活塞緩慢上升的過程中,封閉氣體做等壓變化,已知乂=45,%=4S,7;=3OOK,由

蓋一呂薩克定律得

匕=匕

工(

解得

T2=285K

(2)由于活塞緩慢移動,有

pQS=pS+mg

外界對氣體做功為

W=pS\h

即可得

W=p()SAh-mgAh

而由熱力學第一定律AU=Q+W,放熱。=-10J,解得

△U=-1J

即內(nèi)能減少了1J。

14.(1)170cmHg;(2)16cm

【分析】

【詳解】

(1)分析下端封閉空氣,空氣做等溫變化,則有

P\L、S=p[\S

其中

Pi=P。+以=85cmHg

L、=L]-h=10cm

解得

Pi=170cmHg

(2)分析水平部分封閉空氣,空氣做等溫變化,則有

p2L2S=P24S

其中

〃2=〃0

=〃;一〃2力=15()cmHg

解得

L=6cm

所以活塞移動的距離

x=h+L-,-L,=16cm

15.①(=360K;②Q=284J

【分析】

【詳解】

①對汽缸內(nèi)氣體,由蓋一呂薩克定律可得

Sh\_Sh

TF

可得缸內(nèi)氣體加熱后的溫度

7;=360K

②汽缸緩慢加熱,汽缸內(nèi)的壓強恒為

0=%+里=1.2*10泅

s

氣體膨脹對外做功為

W=pS(〃2_4)

由熱力學第一定律

△U=Q+W

可得缸內(nèi)氣體吸收的熱量為

Q=284J

3

16.(i)h=—H;(ii)pm=4p0

o

【分析】

【詳解】

(i)設打氣筒內(nèi)的氣體壓強增加到16幾時活塞下壓的距離為h

根據(jù)玻意耳定律得

解得

h=-H

8

(ii)設至少打氣〃次后輪胎內(nèi)氣體的壓強為2p。

根據(jù)玻意耳定律得

npnHS+1.6poxlQHS=2p()xlOHS

解得

n=4

當在活塞上施加最大壓力時,輪胎內(nèi)氣體的壓強最大

根據(jù)平衡條件得

PoS+F=pmS

解得

P,"=4p°

17.5L

【分析】

【詳解】

設漏去的氫氣在降壓到4atm后的體枳為以鋼瓶內(nèi)全部氫氣為研究對象,設想漏去的

氫氣盛于一個無形的容器內(nèi),其壓強和鋼瓶中剩余部分相同。初狀態(tài)壓強為。=5atm、體

積為丫

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