热学练习题3 带答案版

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1、2018.2.22热学练习题771、氧气瓶在车间里充气时压强达1.5×10Pa，运输到工地上发现压强降为1.25×10Pa，已知在车间里00充气时的温度为18C，工地上的气温为－30C，问氧气瓶在运输途中是否漏气？72、一个容积是20L的充满氧气的大钢瓶，瓶内氧气压强达1.013×10Pa。要把这些氧气分装到4个容积是5L的小钢瓶中去，分装时小钢瓶依次分装，分装后各小钢瓶内压强不等，分装时的漏气和温度变化忽略不计。求分装后大钢瓶内氧气的压强。（小钢瓶内原来是真空，分装时小钢瓶依次分装，分装后各小钢瓶内压强不等）3、如图所示,一密闭的截面积为S的圆筒

2、形汽缸,高为H,中间有一薄活塞,用一劲度系数为k的轻弹簧吊着,活塞重为G,与汽缸紧密接触,不导热且气体是同种气体,且质量、温度、压强都相同时,活塞恰好位于汽缸的正中央,设活塞与汽缸壁间的摩擦可不计,汽缸内初始压强为p=1.0×105Pa,温度为T,求：00(1)弹簧原长.(2)如果将汽缸倒置,保持汽缸Ⅱ部分的温度不变,使汽缸Ⅰ部分升温,使得活塞在汽缸内的位置不变,则汽缸Ⅰ部分气体的温度升高多少?提示：理想气体状态方程里面的物理量可以前面都加德尔塔组成新的式子进行计算，这道题需要用到这个~4、如图，气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成．活塞A、B被轻质

3、刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动．A、B的质量分别为mA＝12kg，mB＝8.0kg，横截面积分别为SA=4.0×10-2m2，SB＝2.0×10-2m2．一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间．活塞外侧大气压强P0=1.0×105Pa．(1)气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态，求气体的压强．(2)已知此时气体的体积V1=2.0×10-2m3．现保持温度不变，将气缸竖直放置，达到平衡后如图2所示．与图1相比，活塞在气缸内移动的距离l为多少？取重力加速度g=10m/s2．5、（13分）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，

4、活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为P0的空气中，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，求：(1)此时封闭气体的温度是多少？[来源:Z+xx+k.Com](2)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？解析：（1）取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖·吕萨克定律有VTVT00扠解得uu（2）活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功W(mgpS)d[来源:Zxxk.Com]0

5、根据势力学第一定律得密闭气体增加的内能EQWQ(mgpS)d06、（12分）为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服．航天服有一套生命保障系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样．假如在地面上航天服内气压为1atm，气体体积为2L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4L，使航天服达到最大体积．若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统．(1)求此时航天服内的气体压强，并从微观角度解释压强变化的原因．(2)由地面到太空过程中航天服内气体吸热还是放热，为什么?(1)对航天服

6、内气体，开始时压强为p1＝1atm，体积为V1＝2L，到达太空后压强为p2，气体体积为V2＝4L．由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2，解得p2＝0.5atm航天服内，温度不变，气体分子平均动能不变，体积膨胀，单位体积内的分子数减少，单位时间撞击到单位面积上的分子数减少，故压强减少．(2)航天服内气体吸热．因为体积膨胀对外做功，而航天服内气体温度不变，即气体内能不变，由热力学第一定律可知气体吸热．7、(12分)如图7所示，体积为V，内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体，p0

7、和T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求：(1)汽缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；(2)在活塞下降过程中，汽缸内气体放出的热量Q.解析本题考查查理定律、盖—吕萨克定律、热力学第一定律．(1)在缸内气体由压强p＝1.2p0下降到p0的过程中，气体体积不变，温度由T＝2.4T0变为T1，由查理定T1p0律得＝①TpVT1在气体温度由T1变为T0的过程中，体积由V减小到V1，气体压强不变，由盖—吕萨克定律得＝②V1T01由①②式得V1＝V③2(2)在活塞下降过程中，活

8、塞对气体做的功为W＝p0(V－V1)④在这一过程中，气体内能的减少为ΔU＝α(T1－T0)⑤由热力学第一定律得，汽缸内气体