
(1)等壓過程中外界對氣體做的功W;
(2)初始狀態(tài)下氣體的體積V0 .
2.(8分)(2024年4月浙江金麗衢12校聯(lián)考)某種理想氣體A內(nèi)能公式可表示為,n表示物質(zhì)的量,R為氣體常數(shù)(),T為熱力學(xué)溫度。如圖所示,帶有閥門的連通器在頂部連接兩個絕熱氣缸,其橫截面積均為,高度分別為,用一個質(zhì)量的絕熱活塞在左側(cè)氣缸距底部10cm處封閉,的氣體A,氣缸底部有電阻絲可對其進行加熱,活塞運動到氣缸頂部時(圖中虛線位置)被鎖住,右側(cè)氣缸初始為真空。現(xiàn)對電阻絲通電一段時間,活塞剛好緩慢移動至氣缸頂部時斷開電源并打開閥門。已知外界大氣壓強為,重力加速度,不計活塞與氣缸的摩擦及連通器氣柱和電阻絲的體積。求:
(1)上升過程中左側(cè)缸內(nèi)氣體的壓強。
(2)斷開電源時氣體升高的溫度。
(3)穩(wěn)定后整個過程中氣體吸收的熱量。
3.(10分)(2024年3月湖南邵陽第二次聯(lián)考)在導(dǎo)熱良好的矩形氣缸內(nèi)用厚度不計的活塞封閉有理想氣體,當(dāng)把氣缸倒置懸掛在空中,穩(wěn)定時活塞剛好位于氣缸口處,如圖甲所示;當(dāng)把氣缸開口朝上放置于水平地面上,活塞穩(wěn)定時如圖乙所示。已知活塞質(zhì)量為m,橫截面積為S,大氣壓強,環(huán)境溫度為T0,氣缸的深度為h,重力加速為g,不計活塞與氣缸壁間的摩擦。
(1)求圖乙中活塞離氣缸底部的高度h1;
(2)活塞達到圖乙狀態(tài)時將環(huán)境溫度緩慢升高,直到活塞再次位于氣缸口,已知封閉氣體的內(nèi)能隨熱力學(xué)溫度變化的關(guān)系為U=kT,k為常數(shù),大氣壓強保持不變,求在該過程中封閉氣體所吸收的熱量Q。
.4.(8分)(2024浙江溫州二模)如圖所示,固定在水平地面開口向上的圓柱形導(dǎo)熱氣缸,用質(zhì)量的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體,活塞可以在氣缸內(nèi)無摩擦移動?;钊貌豢缮扉L的輕繩跨過兩個定滑輪與地面上質(zhì)量的物塊連接。初始時,活塞與缸底的距離,缸內(nèi)氣體溫度,輕繩恰好處于伸直狀態(tài),且無拉力。已知大氣壓強,活塞橫截面積,忽略一切摩擦?,F(xiàn)使缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降,則
第17題圖
(1)當(dāng)物塊恰好對地面無壓力時,求缸內(nèi)氣體的溫度;
(2)當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度降至?xí)r,求物塊上升高度;
(3)已知整個過程缸內(nèi)氣體內(nèi)能減小121.2J,求其放出的熱量Q。
,得同樣的分。
5. (2024河北邯鄲一模)如圖所示,帶有加熱裝置(圖中未畫出)的絕熱汽缸用輕桿固定在天花板上?,F(xiàn)用一個質(zhì)量為,面積為的絕熱活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)。初始時缸內(nèi)溫度為300K,活塞處于平衡狀態(tài),此時缸內(nèi)氣體處于狀態(tài)A,體積為?,F(xiàn)豎直向上緩慢將活塞推動1cm,此時缸內(nèi)氣體處于狀態(tài)B。然后將活塞固定,同時啟動汽缸內(nèi)的加熱裝置,氣體達到狀態(tài)C,此時壓強。已知氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C,內(nèi)能增加25J,從狀態(tài)B到狀態(tài)C吸收的熱量為12J。 已知大氣壓,不計活塞與汽缸之間的摩擦。
(1)求氣體處于狀態(tài)A時的壓強;
(2)求氣體在狀態(tài)C的溫度(結(jié)果保留一位小數(shù));
(3)求氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中外界對氣體做的功。
6.(2024寧波十校3月聯(lián)考)某興趣小組設(shè)計了一溫度報警裝置,原理圖如圖所示,豎直放置的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)用質(zhì)量m=0.2kg、橫截面積、上表面涂有導(dǎo)電物質(zhì)的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)缸內(nèi)氣體的溫度時,活塞下表面與汽缸底部的距離,上表面與a、b兩觸點的距離。當(dāng)活塞上移至卡口處,上表面恰好與a、b兩觸點接觸,觸發(fā)報警器報警。不計一切摩擦,大氣壓強恒為,重力加速度g取。
(1)求該報警裝置報警的最低熱力學(xué)溫度;
(2)當(dāng)環(huán)境溫度緩慢升高到時,求封閉氣體的壓強;
(3)若環(huán)境溫度由緩慢升高到時,氣缸內(nèi)氣體吸收熱量1.8J,求該部分氣體內(nèi)能的增量。
7. (2024河北金科1月大聯(lián)考)如圖所示,開口向上的絕熱汽缸豎直放置,汽缸壁內(nèi)有卡環(huán),質(zhì)量為m、橫截面積為S的絕熱活塞靜止在缸內(nèi),距缸底的高度為h,離卡環(huán)的距離為,活塞下方密封有一定質(zhì)量的溫度為T0的理想氣體?;钊c汽缸內(nèi)壁無摩擦且不漏氣。外界大氣壓強為,重力加速度為g,現(xiàn)用電熱絲(體積忽略不計)緩慢加熱汽缸中的氣體,求:
(1)當(dāng)活塞剛好到卡環(huán)處時,缸內(nèi)氣體的溫度;
(2)若氣體溫度每升高1℃,氣體內(nèi)能就增加E0,則當(dāng)活塞對卡環(huán)的壓力大小等于2mg時,電熱絲放出的熱量。
8.(10分)(2024湖南新高考教學(xué)聯(lián)盟4月第二次聯(lián)考)航天員身著航天服出艙活動,首先要從太空艙進入到氣閘艙,關(guān)閉太空艙艙門,然后將氣閘艙中的氣體緩慢抽出,再打開氣閘艙門,從氣閘艙出艙。已知氣閘艙的容積為,艙中氣體的初始壓強為Pa,溫度為300 K。為了安全起見,先將氣閘艙的壓強降至Pa,給航天員一個適應(yīng)過程。此過程中,求:
(1)若氣閘艙的溫度保持不變,抽出的氣體在Pa壓強下的體積;
(2)若氣閘艙溫度變?yōu)椋瑲忾l艙內(nèi)存留氣體的質(zhì)量與原氣閘艙內(nèi)氣體質(zhì)量之比。(該問結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
9.(10分)
(2024安徽皖江名校4月聯(lián)考)密封飯盒是運送外賣的必備餐具。某企業(yè)欲對其生產(chǎn)的密封飯盒同時進行高溫消毒及密封性能的檢測,在環(huán)境溫度時蓋上盒蓋,然后將飯盒移至高溫消毒箱內(nèi)足夠長時間,已知大氣壓強恒為,消毒箱內(nèi)溫度恒為,忽略飯盒內(nèi)容積的變化,視封閉氣體為理想氣體,。
(1)若飯盒密封良好,求此時盒內(nèi)封閉氣體壓強的理論值;
(2)若測得盒內(nèi)封閉氣體的實際壓強,求溢出氣體的質(zhì)量與原有氣體的質(zhì)量之比。
10. (2024年1月河北大聯(lián)考)如圖所示,一個導(dǎo)熱性能良好的密閉容器的容積為50L,打氣筒與密閉容器通過單向閥門相連,可以對容器進行打氣。當(dāng)環(huán)境溫度為時,容器內(nèi)封閉氣體的壓強為1.4atm。當(dāng)環(huán)境溫度升高到后,打氣筒開始對其打氣,每次可為其充入1atm的氣體0.2L。忽略打氣過程中氣體溫度的變化。已知熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t滿足,求:
(1)當(dāng)環(huán)境溫度升高到后,打氣前容器中氣體的壓強;
(2)打氣筒對其打氣300次后,容器內(nèi)氣體的壓強。
11.(8分)(2024浙江9+1高中聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示,圓柱形氣缸豎直懸掛于天花板,用橫截面積為的輕質(zhì)光滑活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞下懸掛質(zhì)量為的重物,此時活塞處在距離氣缸上底面為的A處,氣體的溫度為。氣缸內(nèi)的電阻絲加熱,活塞緩慢移動到距離氣缸上底面為的B處。已知大氣壓為。
第17題圖
(1)求活塞在B處時的氣體溫度;
(2)求活塞從A處到B處的過程中氣體對外界做功的大小并分析氣體的內(nèi)能是增大還是減小。
(3)保持溫度不變,當(dāng)懸掛重物為時,打開氣缸閥門放出一部分的氣體使得活塞仍處于B處,求放出氣體的質(zhì)量與原來氣缸內(nèi)氣體質(zhì)量的比值。
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