高中物理气体压强的微观意义综合题

在宇宙飞船的实验舱内充满CO₂气体，且一段时间内气体的压强不变，舱内有一块面积为S的平板舱壁，如图所示．如果CO₂气体对平板的压强是由气体分子垂直撞击平板形成的，假设气体分子中各有l／6的个数分别向上、下、左、右、前、后六个方向运动，且每个分子的速度均为，设气体分子与平板碰撞后仍以原速反弹．已知实验舱中单位体积内CO₂的摩尔数为n，CO₂的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为N_A．求
（1）单位时间内打在平板上的CO₂分子个数．
（2）CO₂气体对平板的压力。

（1）某运动员吸一口气，吸进400cm的空气，据此估算他所吸进的空气分子的总数。已知1mol气体处于标准状态时的体积是22.4L。（结果保留一位有效数字）
（2）如图所示，绝热隔板S把绝热的气分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体和，气体分子之间相互作用可忽略不计。现通过电热丝对气体缓慢加热一段时间后，各自达到新的平衡状态。试分析气体的压强、温度、内能的变化情况。

把一根两端开口带有活塞的直管的下端浸入水中，活塞开始时刚好与水面平齐，现将活塞缓慢地提升到离水面H=15m高处，如图7-20所示，求在这过程中外力做功为多少？（已知活塞面积S=1.0dm²，大气压强p₀=1.0×10⁵Pa，活塞的厚度和质量不计，取g=10m/s²）

（1）有以下说法：

A．	气体的温度越高，分子的平均动能越大
B．	即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速度是非常小的
C．	对物体做功不可能使物体的温度升高
D．	如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关
E．	一由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室。甲室中装有一定质量的温度为的气体，乙室为真空，如图所示。提起隔板，让甲室中的气体进入乙室，若甲室中气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为
F．	空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的。
G．	对于一定量的气体，当其温度降低时，速度大的分子数目减少，速率小的分子数目增加
H．	从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的

其中正确的是。

（2）如图2，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由、和三个粗细不同的部分连接而成的，各部分的横截面积分别为、和．已知大气压强为，温度为．两活塞和用一根长为的不可伸长的轻线相连，把温度为的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示．现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上长升到．若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强可能为多少？

一个“┌”型细玻璃管A、B两端开口，水平段内有一段长为5cm的水银柱，初始时长度数据如图所示。现将玻璃管B端封闭，然后将下端A插入大水银槽中，整个过程温度不变，稳定后竖直管内水银面比大水银槽面低5cm，已知大气压强为75cmHg。求：
（1）稳定后玻璃管B端水平段内被封闭气体的压强为多少？
（2）竖直管A端插入水银槽的深度h。