如图所示,在一端封闭的U形管中用水银柱封一段空气柱L,当空气柱的温度为14℃时,左臂水银柱的长度h1=10cm,右臂水银柱长度h2=7cm,气柱长度L=15cm;将U形管放入100℃水中且状态稳定时,h1变为7cm。分别写出空气柱在初末两个状态的气体参量,并求出末状态空气柱的压强和当时的大气压强(单位用cmHg)。
一定质量的气体从外界吸收2.6×105J的热量,内能增加4.2×105J,是气体对外做功还是外界对气体做功?做多少焦耳的功?若气体所吸收热量2.6×105J不变,但内能只增加1.6×105J,情况又如何?
一根长50cm、两端开口的直玻璃管,竖直插入水银槽中,它的上口距水银面10cm。现将管的上口堵住,然后缓慢竖直提出水银面,则管内水银柱的长度为多大?(外界大气压支持75cmHg,温度不变)
—定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化,其p-T图和V-T图如下。
①求温度为600K时气体的压强;
②请在p-T图线上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整。
(1)下列有关热现象和热规律的说法中正确的是 ( )
①给自行车轮胎打气,越来越费力,证明分子间斥力在增大,引力在减小;②用手捏面包,面包体积会缩小,这是分子间有空隙的缘故;③“酒好不怕巷子深、花香扑鼻”与分子热运动有关;④“月亮在白莲花般的花朵里穿行、影动疑是玉人来”与分子热运动无关;⑤内能包括所有分子的动能、势能和宏观具有的机械能
A③④ B①②③ C ②④⑤ D ①③⑤
(2)如图所示,一个密闭的气缸,被活塞分成体积相等的左右两室,气缸壁与活塞是不导热的,它们之间没有摩擦。两室中气体的温度相等。现利用右室中的电热丝对右室中的气体加热一段时间,达到平衡后,左室的体积变为原来体积的,且左室气体的温度T1=300K,求右室气体的温度。
如图所示,在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动,活塞的横截面积为S 。开始时气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0,当气体从外界吸收热量Q后,活塞缓慢上升d后再次平衡,已知大气压P0恒定不变。求:①再次平衡时气体的温度是多少?②在此过程中密闭气体的内能增加了多少?
贮气筒的容积为112L,贮有温度为27℃,压强为30atm的氢气,使用后温度降为17℃,压强降为20个大气压,求用掉的氢气质量.(标准内状况下,气体的摩尔体积为22.4L,氢气的摩尔质量为2g/mol)
某同学在夏天游玩时,看到有一些小昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去而不会沉入水中,尤其是湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景,觉得很美,于是画了一幅鱼儿戏水的图画如图11-2-10所示.但旁边的同学考虑到上层水温较高和压强较小的情况,认为他的画有不符合物理规律之处,请根据你所掌握的物理知识指出正确的画法(用简单的文字表述,不要画图),并指出这样画的物理依据.
(1)正确的画法应为:__________________________.
(2)物理学依据:____________________________.
(3)试分析小昆虫在水面上不会沉入水中的原因________________________________.
电灯泡内充有氦氩混合气体,如果要使电灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过一个大气压,则在20℃的室温下充气,电灯泡内气体压强至多能充到多少个大气压?
上端开口的圆柱形气缸竖直放置,截面积为0.2m2的轻活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内.温度为300K时,活塞离气缸底部的高度为0.6m;当在活塞加一质量为M的物体,再将气体加热到363K时,活塞上升了0.05m此时气体的压强为1.1×105pa,不计摩擦力及固体体积的变化,求物体A的体积和M的大小.设大气压强为105pa.
如图所示,一定质量的理想气体用不导热的活塞封闭在内壁光滑的绝热气缸内,气缸竖直放置,缸内安装一电热丝,活塞质量m,横截面积S,外界大气压强p0,重力加速度g.开始时活塞处于静止状态,将电热丝通电给气体缓慢加热,测得电热丝两端电压为U,通过的电流为I.经过时间t,活塞缓慢向上移动距离L0.
求:①气体对外所做的功;
②气体内能的增量.
如图11-2-13所示,一圆柱形容器竖直放置,通过活塞封闭着摄氏温度为t的理想气体.活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h.现通过电热丝给气体加热一段时间,结果活塞缓慢上升了h,若这段时间内气体吸收的热量为Q,已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦,求:
(1)气体的压强;
(2)这段时间内气体的内能增加了多少?
(3)这段时间内气体的温度升高了多少?
一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C,其中A→B过程为等压变化,B→C过程为等容变化.已知VA=0.3 m3,TA=TC=300 K,TB=400 K.
(1)求气体在状态B时的体积.
(2)说明B→C过程压强变化的微观原因.
(3)设A→B过程气体吸收热量为Q1,B→C过程气体放出热量为Q2,比较Q1、Q2的大小并说明原因.
一定质量的非理想气体(分子间的作用力不可忽略),从外界吸收了4.2×105J的热量,同时气体对外做了6×105J的功,则气体的内能改变了多少?气体的分子平均动能是增加还是减少?