2026届高考物理二轮复习专项训练:热力学
2026-01-23
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内容正文:
热力学
一、单选题
1.(2025·广东湛江·模拟预测)水枪是孩子们喜爱的玩具,常见的气压式水枪储水罐示意图如图。从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开,水即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中,罐内气体温度始终保持不变,则气体( )
A.压强变大 B.对外界做功
C.对外界放热 D.分子平均动能变化
2.(2025·广东·三模)小李用打气筒给自行车轮胎充气,他快速下压打气筒的活塞,打气筒内的气体(未进入轮胎)从状态变化到状态、图像如图所示。此过程可视为绝热过程,关于此过程中打气筒内的气体,下列说法正确的是( )
A.气体向外界放热 B.气体的内能不变
C.外界对气体做的功大于气体增加的内能 D.单位时间内气体分子对活塞的撞击次数增大
3.(2025·广东·三模)小明的爷爷喜欢喝盖碗茶,泡茶时,他向茶杯中倒入足够多的沸水,使得盖上杯盖后茶水漫过杯盖,然后静置一段时间就可以喝了,已知盖上杯盖后,在水面和杯盖间密闭了一部分空气(可视为质量和体积均不变的理想气体),过一段时间后水温降低,则( )
A.泡茶时,用沸水能快速泡出茶香,是因为温度越高每个分子动能都越大
B.水的颜色由浅变深,说明水分子在做布朗运动
C.温度降低后杯盖拿起来比较费力,是因为封闭气体的压强变大
D.温度降低的过程中,杯内气体向外界放热
4.(2025·广东汕头·二模)某个冬天的早晨,小红打开家里的制暖空调,为使制暖效果更佳,她关闭门窗,一段时间后房间内升高至25℃并保持恒温。房间内的气体可视为质量不变的理想气体,若将一杯装有花粉的10℃水置于该房间内,则下列说法正确的是( )
A.制暖空调机工作时,热量从低温物体传递给高温物体
B.制暖空调机开始工作后,房间内气体的内能始终保持不变
C.待空调稳定后,花粉的运动激烈程度会减弱
D.花粉颗粒在水中做布朗运动,反映了花粉分子在不停地做无规则运动
5.(2025·广东湛江·二模)气垫床已经成为露营的重要家庭用品。如图为一气垫床,未充气时,床内气体压强为p0、体积为V。用电动充气泵充气,每秒钟充入压强为p0、体积为0.1V的气体,充气结束时床内气体压强为3p0、体积为5V,充气过程气体温度保持不变。若要回家时为便于携带,气垫床就要放气。气体为理想气体,下列说法正确的是( )
A.充气泵充气的时间为14s
B.充气结束后人就躺在气垫床上,床内气体的压强变小
C.傍晚时气垫床内气体温度降低,则气垫床内气体密度增大
D.气垫床在放气过程中,气体对外做功,气垫床内气体温度升高
6.(2025·广东·二模)如图所示,某同学往矿泉水瓶内装入一定量水后,旋紧瓶盖(不漏气),在水面下方高度处开一小孔,发现瓶子里的水流出一段时间后不再流出。已知水的密度为,大气压强为,重力加速度为,忽略温度变化和瓶子形变,下列说法正确的是( )
A.当水不再流出时,水面下降至小孔等高处
B.当水不再流出时,瓶内空气的压强等于大气压强
C.若测得水下降的高度,则可求瓶内空气原有的体积
D.若测得水下降的高度,则可求水不再流出时瓶内空气的压强
7.(2025·广东广州·二模)如图为研究气体实验定律的装置,通过压强传感器和数据采集器获取数据,并借助计算机处理数据.用该装置探究一定质量的气体在温度不变时,其压强和体积的关系.实验得到的图像可能是( )
A. B. C. D.
二、多选题
8.(2025·广东广州·模拟预测)关于以下图片,下列说法正确的是( )
A.图甲现象产生的原因是液体的表面张力
B.图乙为布朗运动示意图,悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间跟它相撞的液体分子越多,撞击作用的不平衡性表现得越明显
C.图丙为中间有隔板的绝热容器,隔板左侧装有温度为T的理想气体,右侧为真空。现抽掉隔板,气体的最终温度等于T
D.图丁为同一气体在和两种不同情况下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线,两图线与横轴所围面积不相等
9.(2025·广东深圳·二模)一定质量的理想气体经历A→B→C→A的状态变化过程,压强和体积的变化情况如图所示。正确的说法是( )
A.状态A与状态C温度相同
B.B→C过程气体温度降低
C.C→A过程气体放出热量
D.A→B过程外界对气体做功
10.(2025·广东深圳·一模)如图所示,竖直放置的固定汽缸内由活塞封闭一定质量的理想气体,活塞能无摩擦地滑动,汽缸的横截面积为,将整个装置放在大气压恒为的空气中,开始时缸内气体的温度为,空气柱长度为。用电热丝对气体缓慢加热,活塞缓慢向上移动,缸内气体只与电热丝发生热交换,当缸内气体吸热为时,缸内空气柱长度增加量为,处于平衡。关于缸内气体的判定正确的有( )
A.内能可能不变 B.内能一定增大 C. D.
11.(2025·广东·一模)如图是“筒式二冲程柴油锤”的工作简图。压缩冲程:汽缸锤座压在水泥桩顶上,柱塞从一定高度释放落入汽缸内,压缩汽缸内的空气,并点燃汽缸内的柴油。做功冲程:柴油被点燃,通过高压气体将水泥桩压入泥土,同时柱塞被反推到汽缸外。柱塞和汽缸密封良好,则( )
A.在压缩冲程,汽缸内气体发生等温变化
B.在压缩冲程,柱塞对汽缸内气体做正功
C.在做功冲程,汽缸内气体压强保持不变
D.在做功冲程,汽缸内气体对柱塞做正功
三、填空题
12.(2022·广东·高考真题)利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境,这个过程 (选填“是”或“不是”)自发过程。该过程空调消耗了电能,空调排放到室外环境的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)从室内吸收的热量。
13.(2021·广东·高考真题)在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后,把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了,机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断,高空客舱内的气体压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)机场地面大气压强:从高空客舱到机场地面,矿泉水瓶内气体的分子平均动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四、解答题
14.(2025·广东湛江·一模)“红五月”科学艺术文化节时,兴趣小组参与了“水火箭”比赛项目。某同学在容积为V且其变化可忽略不计的饮料瓶中注入密度为ρ的矿泉水,拧紧瓶塞后将打气筒的气阀紧密接入带阀门的金属管,再将饮料瓶倒置,往饮料瓶内部打入空气,使得打气结束时饮料瓶内高压气体气压大小为p,体积为kV(k<1)。此时,另外一名同学迅速拔出打气筒的气阀,该过程近似视为没有矿泉水流出。此后在气压差的作用下,饮料瓶内部的水在极短时间内喷射出饮料瓶,同时使得饮料瓶获得沿矿泉水喷射的反方向的初速度v₀,瓶内气体温度从T下降至。饮料水瓶质量为M,瓶内气体可视为理想气体,且质量忽略不计。求当瓶内所有矿泉水恰好喷射出饮料瓶瞬间:
(1)瓶内气体的压强;
(2)瓶内内能变化。
15.(2025·广东·模拟预测)汽车胎压过高或过低都会产生很大的安全隐患。驾驶员通过驾驶手册查询得知某汽车轮胎胎压要求在范围内。已知某汽车轮胎内的气体温度在时,该汽车轮胎胎压为,高温天气长途行驶时该汽车轮胎内的气体温度会升至。假设汽车在行驶过程中轮胎容积不发生变化。
(1)判断在高温天气长途行驶时该汽车的胎压是否存在安全隐患;
(2)若高温长途行驶过程中某轮胎从外界共吸收了6300J的热量,求该汽车轮胎在该过程中内能的变化。
16.(2025·广东·模拟预测)如图,上端开口、内壁光滑的圆柱形绝热气缸放置在水平地面上,横截面积为S=10-3m2的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸中,气缸内设有a、b两个限制装置(体积很小,忽略不计,且a、b等高放置),使活塞只能向上滑动,刚开始封闭气体压强为p1=0.8×105Pa,温度为T1=300K,外界大气压为p0=1.0×105Pa,气缸内有电热丝(体积忽略不计),电功率为0.2W,从某时刻开始,电热丝通电,对封闭气体加热10分钟,使其温度缓慢上升到T2=600K,活塞恰好要离开a、b,继续加热10分钟,封闭气体温度上升到T3=780K,已知一定质量的理想气体的内能与其热力学温度成正比,气缸足够高,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)活塞质量;
(2)加热的第二段10分钟时间内,气体对活塞做的功;
(3)初始时刻,活塞到气缸底部的距离。
17.(2025·广东佛山·模拟预测)全新的按压式洗手液泵头(如图甲所示)内充满了空气,所以初次使用时先要通过按压泵头把密封的空气排出。已知某全新拆封的按压式洗手液泵头在初始位置如图乙所示,泵头内封闭着体积V0=10mL、压强的空气柱,排气阀门处有一活动小球,小球质量m=2g,排气阀门上圆形小孔的横截面积。使用按压头向下按压时,泵头内气体体积减小,当压强变化到一定值时,排气阀门处的小球被顶起(如图丙所示),设按压活塞过程中气体温度保持不变,重力加速度g取10米/秒2。求:
(1)小球恰好被顶起时,泵头内封闭气体的压强p1为多少?
(2)按压活塞时,至少要将封闭空间内的气体体积压缩为原来的多少倍时排气阀门上的小球向上顶起,从而将泵头内空气排出?
18.(2025·广东广州·模拟预测)有人设计了一种测温装置,其结构如图所示。玻璃泡A内封有一定质量的理想气体,与A连通的B管插在水银槽中。由管内水银面的高度x可知A内气体的温度(即环境温度),并可由B管上的刻度直接读出。在标准大气压(p0=75cmHg)下,当温度t1为27℃时,x1=25cm,将此高度处标记为27℃的刻度线。该温度计在标准大气压下标记好温度后,将其带到海拔很高的高山上测量当地温度。设B管的体积与玻璃泡A的体积相比可忽略,且玻璃泡的导热性能良好。
(1)在标准大气压下,当温度t1为27℃时,玻璃泡A内气体的压强是多少?
(2)在标准大气压下,t2为-3℃的刻度线标记在x2等于多少处?
(3)高山上的真实压强比标准大气压小,则温度的测量值比实际温度高还是低?
为什么?(不考虑重力加速度g的变化)
19.(2024·广东深圳·一模)遇到突发洪水时,可以借助塑料盆进行自救,简化模型如下,塑料盆近似看成底面积为S的圆柱形容器,把塑料盆口向下竖直轻放在静止水面上,用力竖直向下缓慢压盆底,当压力为F时恰好使盆底与液面相平,忽略塑料盆的厚度及盆的重力,已知大气压强为p0,重力加速度为g,水的密度为ρ,求:
(1)此时盆内空气的压强p;
(2)此时塑料盆口的深度d。
20.(2025·广东深圳·一模)香槟是一种含有气泡的特殊葡萄酒,常用于节日庆典或宴请中。香槟由于其特殊的发酵工艺,对其日常存放有一定的要求。如图所示是一瓶总量为750mL的香槟酒,因未饮用完仍有500mL剩余,用瓶塞将其密封保存于7℃恒温柜中。经过一段时间,香槟中的气泡缓慢溢出,香槟酒的总量减少5%,释放出的气体总量相当于一个大气压条件下的0.5L。已知大气压强为,若瓶塞内外压强差超过时,瓶塞会被冲开。求:
(1)香槟释放气体后,酒瓶内部气体压强的大小;
(2)有人将此瓶香槟酒从恒温柜中拿出,不小心放在了正在炒菜的
灶台旁边。此处的温度超过了57℃,请判断瓶塞是否有被冲开的风险。
21.(2025·广东广州·三模)如图所示,为方便抽取密封药瓶里的药液,护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液。某种药瓶的容积为5mL,瓶内装有4mL的药液,在的冰箱内时,瓶内空气压强为。在室温条件下放置较长时间后,护士先把注射器内0.5mL,压强为的空气注入药瓶,然后抽出3mL的药液。抽取药液的过程中,瓶内外温度相同且保持不变,忽略针头内气体的体积和药液体积,气体视为理想气体。
(1)放置较长时间后,瓶内气体压强多大?
(2)抽出药液后瓶内气体压强多大?
(3)抽液过程中,气体是吸收热量还是放出热量?
22.(2025·广东揭阳·三模)某种喷雾器贮液简的总容积为6L,若装入5L的药液后将加水口密封盖盖好,如图所示。拉压一次与贮液筒相连的活塞式打气筒,可以把0.2L压强为1atm的空气打进贮液筒。设打气过程气体温度不变,求:
(1)关闭阀门,用打气筒向贮液筒内再打气两次,当液面上方气体温度与外界温度相等时,气体压强为多大?
(2)要使贮液筒中液面上方的空气压强达到4atm,打气筒要拉压多少次?在贮气筒内气体压强达4atm时停止打气,打开喷雾阀门使其喷雾,直至内外气体压强相等,这时筒内还剩多少药液?
(3)为了保证打气后,即使打开喷雾阀门不再打气也能把药液喷光,那么至少要拉压多少次打气筒?
24.(2025·广东珠海·模拟预测)夏天天气炎热,为了防止爆胎,给汽车轮胎充气时,胎压不宜过大。某型号轮胎的容积,标准胎压,最大承受胎压。用气筒给轮胎充气,每次可将压强为、体积为的空气压入轮胎,充气过程中忽略气体温度及轮胎容积的变化。室内温度为27℃,汽车在炎热高速公路行驶时,轮胎内气温达到87℃。现在室温条件下,用该气筒将原来没有空气的轮胎充气至标准胎压。求:
(1)需要充气的次数n;
(2)高速路行驶时的胎压;
(3)为了在高速路上不爆胎,最多充气次数。
25.(2025·广东揭阳·二模)某大型客机在空中某一高度飞行时,机外温度为−23℃,气压为0.4p0。引气系统每秒从机外吸入一定体积的气体(可视为理想气体),先将其调至压强为1.2p0,体积为2.5m3,温度为t1=−23℃的状态Ⅰ,再保持压强不变,将其调至体积为3m3、温度为t2的状态Ⅱ,最后将其全部注入压强为0.8p0,温度为27℃的客舱。
(1)求每秒吸入的机外空气的体积V;
(2)求状态Ⅱ中气体的温度t2;
(3)客舱内气体稳定为0.8p0,27℃,求每秒应排出的客舱内空气的体积。
26.(2025·广东茂名·一模)如图甲,2024年5月28日,神舟十八号航天员圆满完成出舱任务.航天员要先进入气闸舱中等待气闸舱内气压降至与太空舱外气压基本一致,才能进入太空。中国空间站气闸舱使用了气体复用技术,即宇航员出舱前将气闸舱空气全部抽送到相邻的工作舱。如图乙,若工作舱容积,气闸舱容积,工作舱和气闸舱中气体的初始压强均为,外太空为真空状态,气体为理想气体并忽略航天员对气体的影响,太空舱与外界保持绝热。请问抽气过程:
(1)若气体温度保持不变,则抽气结束后工作舱内气体压强升高了多少?
(2)若考虑气体做功,则工作舱内气体温度如何变化,并说明理由。
28.(2023·广东·高考真题)在驻波声场作用下,水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化,使小气泡周期性膨胀和收缩,气泡内气体可视为质量不变的理想气体,其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像,气泡内气体先从压强为、体积为、温度为的状态等温膨胀到体积为、压强为的状态,然后从状态绝热收缩到体积为、压强为、温度为的状态到过程中外界对气体做功为.已知和.求:
(1)的表达式;
(2)的表达式;
(3)到过程,气泡内气体的内能变化了多少?
29.(2024·广东·高考真题)差压阀可控制气体进行单向流动,广泛应用于减震系统。如图所示,A、B两个导热良好的汽缸通过差压阀连接,A内轻质活塞的上方与大气连通,B内气体体积不变。当A内气体压强减去B内气体压强大于时差压阀打开,A内气体缓慢进入B中;当该差值小于或等于时差压阀关闭。当环境温度时,A内气体体积,B内气体压强等于大气压强,已知活塞的横截面积,,,重力加速度大小取,A、B内的气体可视为理想气体,忽略活塞与汽缸间的摩擦、差压阀与连接管内的气体体积不计。当环境温度降到时:
(1)求B内气体压强;
(2)求A内气体体积;
(3)在活塞上缓慢倒入铁砂,若B内气体压强回到并保持不变,求已倒入铁砂的质量。
30.(2025·广东·高考真题)如图是某铸造原理示意图,往气室注入空气增加压强,使金属液沿升液管进入已预热的铸型室,待铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通,大气压强,铸型室底面积,高度,底面与注气前气室内金属液面高度差,柱状气室底面积,注气前气室内气体压强为,金属液的密度,重力加速度取,空气可视为理想气体,不计升液管的体积。
(1)求金属液刚好充满铸型室时,气室内金属液面下降的高度和气室内气体压强。
(2)若在注气前关闭排气孔使铸型室密封,且注气过程中铸型室内温度不变,
求注气后铸型室内的金属液高度为时,气室内气体压强。
试卷第1页,共3页
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《2025年11月13日高中物理作业》参考答案
1.B
【详解】B.打开阀门,水不断喷出,封闭气体的体积增大,气体对外界做功,故B正确;
A.由于罐内气体温度始终保持不变,气体的体积增大,由玻意耳定律知,气体的压强减小,故A错误;
CD.罐内气体温度不变,气体分子的平均动能不变,内能不变;气体的体积增大,气体对外界做功,由热力学第一定律可知,气体吸热,故CD错误。故选B。
2.D
【详解】ABC.题意可知此过程为绝热过程(),且气体的体积减小,外界对气体做功(),根据热力学第一定律可知
所以气体的内能增加,且外界对气体做的功等于气体增加的内能,故ABC错误;
D.气体的体积减小,分子数密度增大,且气体内能增加,温度升高,分子的平均动能增大,单位时间内气体分子对活塞的撞击次数增大,故D正确。故选D。
3.D
【详解】A.温度升高时,气体分子的平均动能变大,并不是每个分子动能都越大,选项A错误;
B.水的颜色由浅变深,说明固体茶颗粒在做布朗运动,选项B错误;
C.杯盖拿起来比较费力,是因为封闭气体的温度降低,体积不变,则压强变小,选项C错误;
D.温度降低的过程中,杯内气体体积不变,不对外做功,内能减小,则气体向外界放热,选项D正确。
故选D。
4.A
【详解】A.制暖空调机工作时,因为电机工作电流做功,热量从低温物体传到高温物体,故A正确;
B.制暖空调机开始工作后,房间内气体温度升高,内能增大,故B错误;
C.待空调稳定后,房间内温度升高,装花粉的水温度升高,花粉做布朗运动激烈程度会增加,故C错误;
D.花粉颗粒在水中做布朗运动,反映了水分子在不停地做无规则运动,故D错误。
故选A。
5.C
【详解】A.设气垫床充气的时间为n s,由解得n=140,故A错误;
B.充气结束后人就躺在气垫床上,气体体积减小,床内气体的压强变大,故B错误;
C.傍晚时气垫床内气体温度降低,气体体积变小,但质量不变,则密度变大,故C正确;
D.气垫床放气过程,气体对外做功,但与外界发生热交换,且由于气体体积变小到气压等于大气压时就没有变化,可知气体内能先减少后可能不变,温度先降低后不变,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】A.当水不再流出时,瓶内外的压强达到平衡,由于小孔在水面下方,水面不会下降到小孔等高处,而是会保持在小孔上方,使得瓶内空气的压强与大气压强和水的静压强平衡,A错误;
B.当水不再流出时,瓶内空气的压强等于大气压强减去水的静压强,即 所以瓶内空气的压强小于大气压强,B错误;
C.水下降的高度与瓶内空气的体积变化有关,但题目中没有提供足够的信息(瓶子的底面积等)来计算瓶内空气原有的体积,C错误;
D.水不再流出时,瓶内空气的压强为
如果已知水下降的高度,则可以计算出瓶内空气的压强,D正确。故选D。
7.B
【详解】由玻意耳定律可知一定质量的气体在温度不变,满足故B正确。故选B。
8.AC
【详解】A.图甲中测力计示数大于玻璃板重力,是因为玻璃板还受到液体的表面张力,故A正确;
B.图乙为布朗运动示意图,悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间跟它相撞的液体分子越多,撞击作用的平衡性表现得越明显,故B错误;
C.图丙为中间有隔板的绝热容器,隔板左侧装有温度为T的理想气体,右侧为真空。现抽掉隔板,气体向真空的膨胀不对外做功,故根据热力学第一定律
又,故气体的内能保持不变,温度不变,最终温度等于T,故C正确;
D.图丁为同一气体在和两种不同情况下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线,两图线与横轴所围面积都为100%,故D错误。故选AC。
9.ABC
【详解】AB.根据理想气体状态方程pV=nRT
可得,pV乘积与温度成正比,结合图像可得状态A与状态C温度相同,B→C过程气体温度降低,故AB正确;
C.C →A过程体积减小,外界对气体做功,温度不变,内能不变,结合热力学第一定律
可知气体放出热量,故C正确;
D.A →B过程气体体积变大,气体对外界做功,故D错误。
故选ABC。
10.BD
【详解】AB.气体加热缓慢上升过程属于等压变化过程,设缸内空气柱长度增加量为时气体的温度为,气体发生等压变化,由盖—吕萨克定律得
气体体积增大,故气体温度升高,内能一定增大,A错误,B正确;
CD.上升过程中,根据热力学第一定律得
式中所以气体体积膨胀对外做功,考虑活塞的重力,则因此可得
故选BD。
11.BD
【详解】AB.压缩冲程中,柱塞对汽缸内气体做正功,柱塞机械能转化为气体内能,汽缸内气体内能增大,汽缸内气体温度升高,故A错误、B正确;
CD.做功冲程中,汽缸内气体对柱塞做正功,将内能转化为机械能,汽缸内气体内能减少,汽缸内气体温度降低;由于汽缸内气体质量不变,气体体积增大,由理想气体状态方程可知气体压强变小,故C错误、D正确。
12. 不是 大于
【详解】[1]空调将热量从温度低的室内传递到温度较高的室外,这个过程要消耗电能,不是自发的过程;
[2]由于空调的压缩机做功,使得空调排放到室外环境的热量大于从室内吸收的热量。
13. 小于 不变
【详解】[1]机场地面温度与高空客舱温度相同,由题意知瓶内气体体积变小,以瓶内气体为研究对象,根据理想气体状态方程
故可知高空客舱内的气体压强小于机场地面大气压强;
[2]由于温度是平均动能的标志,气体的平均动能只与温度有关,机场地面温度与高空客舱温度相同,故从高空客舱到机场地面,瓶内气体的分子平均动能不变。
14.(1)(2)
【详解】(1)由理想气体状态方程可得
解得
(2)由于饮料瓶内部的水在极短时间内喷射出矿泉水瓶,该过程近似看作动量守恒,有
外界对气体做功为其中
由热力学第一定律可得由于时间极短,热交换为联立解得
15.(1)不存在(2)
【详解】(1)初始条件:初始温度
初始压强高温长途行驶时:温度
轮胎容积不变,由查理定律可得
代入数据解得因此胎压不存在安全隐患。
(2)吸收的热量气体发生等容变化,则
内能的变化量为
16.(1)6kg(2)48J(3)1m
【详解】(1)第一次加热,气体做等容变化,则
解得根据平衡条件可得
解得
(2)设封闭气体在300K时的内能为U,则600K时的内能为2U,780K时的内能为2.6U,第一次加热,气体吸热
气体体积不变,不做功,则气体内能增加
第二次加热时间相同,气体吸热依然是
气体内能增加量为解得
则气体对活塞做功48J;
(3)第二次加热过程,气体做等压变化,体积从V膨胀到V3,则解得根据,
解得,
17.(1)(2)
【详解】(1)小球恰好被顶起时对小球受力分析可知解得
(2)对气体分析由玻意耳定律可知
解得
18.(1)(2)(3)见解析
【详解】(1)温度时,玻璃泡内的气体压强为
(2)由于管的体积与泡的体积相比可略去不计,因此可认为泡内气体发生等容变化,由题可知,根据查理定律得解得
所以
即得刻度线标记在x2等于处
(3)当管内水银面的高度为时,地面上标准大气压下温度为,设高山上压强为,温度为,由查理定律得 高山上压强减小,则温度的测量值(即)比实际温度(即)高。
19.(1);(2)
【详解】(1)设根据平衡条件可得
解得
(2)当塑料盆轻放在静止水面上时,盆内封闭气体的压强、体积分别为,
当盆底与液面相平时,设进入盆内水的液面距盆底,盆内压强、体积分别为,
而根据等压面法可知根据题意
联立以上各式可得
20.(1)2.73p0(2)有
【详解】(1)香槟释放气体后,温度不变,对气体分析,初态,,
释放气体后
根据解得
(2)气体发生等容变化解得
瓶塞是有被冲开的风险。
21.(1)(2);
(3)抽液过程中,气体是吸收热量
【详解】(1)气体在放置的过程中,发生等容变化,初状态时,有,
末状态时,温度为
由查理定律可得
可得
(2)以注射器内的空气和药瓶里原有气体为研究对象,设注射器内空气注入药瓶后,药瓶内气体的压强为,由玻意耳定律可得其中
代入数据解得
设抽出药液的体积为,则,抽出药液后瓶内气体体积为
设抽出药液后瓶内气体的压强为,由玻意耳定律可得代入数据解得
(3)抽液过程中,由于温度不变,则,气体膨胀对外做功,则,由热力学第一定律,则有,则气体吸收热量。
22.(1)1.4atm(2)15,2L(3)25
【详解】(1)把打气后药液面上方的气体作为研究对象,则V1=1.4L,p1=latm,V2=1L,由玻意耳定律得
解得
(2)设打了n次,则,,,由玻意耳定律得解得n=15次
则得贮气筒内还剩V5=6L-4L=2L
(3)设打了k次,则
解得k=25次
24.(1)36次(2)(3)46次
【详解】(1)充气过程为等温变化,故有
代入数据解得
(2)从室温到高速路,轮胎内气体经历等容过程,故有
其中,
代入数据解得
(3)根据理想气体状态方程可得
代入数据解得
即最多充气次数为46次。
25.(1)7.5m3(2)27℃(3)4.5m3【详解】(1)由玻意耳定律解得
(2)由盖−吕萨克定律
解得即
(3)每秒排出气体的量与注入气体的量相等,由玻意耳定律解得
26.(1)(2)温度升高,内能增加
【详解】(1)从气闸舱向工作舱抽气过程中
气体稳定后,工作舱中的气压
工作舱压强升高
(2)根据热力学第一定律
此过程外界对工作舱气体做正功又,则
内能增加,温度升高。
28.(1);(2);(3)
【详解】(1)由题可知,根据玻意耳定律可得
解得
(2)根据理想气体状态方程可知
解得
(3)根据热力学第一定律可知
其中,故气体内能增加
29.(1);(2);(3)
【详解】(1、2)假设温度降低到时,差压阀没有打开,A、B两个汽缸导热良好,B内气体做等容变化,初态
,末态
根据代入数据可得
A内气体做等压变化,压强保持不变,初态
,末态
根据代入数据可得
由于假设成立,即
(3)恰好稳定时,A内气体压强为
B内气体压强
此时差压阀恰好关闭,所以有
代入数据联立解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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