高二·《固体、液体和汽体》理想气体的内能变化

L0=0.6m. 现用力压A, 使之慢慢向下移动一段距离后, 保持平衡, 此时用于压A的力F = 5×102N, 求活塞A向下移的距离. (假定气体温度保持不变)

16．如图4–11–15所示一密闭气缸, 缸筒高

H, 截面积S, 中间有一活塞用劲度因系数为k的轻弹簧吊着, 活塞重量为G, 与气缸壁紧密接触, 不传热, 且可自由滑动, 当活塞两侧被封闭的气体是同种气体, 其质量、压强、温度也都相同时,

活塞恰好位于气缸的正中间, 设气缸内初始压强为p0, 温度为T0. 求:

(1) 弹簧的原长L0.

(2) 将气缸倒置, 保持缸内B部分的温度不变, 将A部分的气体升温而使活塞位置不变. A部分气体温度升高多少?

17．汽缸里装弹簧的活塞, 其横截面积为1.0×10–3m2, 活塞在距汽缸底10cm高的地方

处于平衡. 靠近气缸底部有一阀门开着, 与27℃、1atm的大气相通, 如图4–11–16 (a) 所示.假设活塞的质量、弹簧的体积以及温度对装置的影响均可忽略不计. 取1atm=1.0×105N/m2, 重力加速度取g = 9.8m/s2.

(1)关闭阀门, 当活塞上放置40kg的重物, 汽缸里空气的温度保持不变, 而活塞下降4cm后静止下来, 如图4–11–16 (b). 这时气缸里的空气推开活塞的力是多少牛顿?

(2)在问题 (1)状态下, 加热气缸, 使里面空气的温度由27℃上升到57℃, 在这种情况下, 要使活塞不移动, 应再加多少千克的重物?

(3) 在问题(2)再加了重物的状态下, 打开阀门, 活塞下降后静止下来, 这时活塞离气缸底的高度是多少厘米?

18．如图4–11–17所示, 在横截面积为0.01m2的气缸内被质量忽略不计的轻活塞封住一定质量的气体. 缸内有一质量是0.1kg的空心球.当活塞上面放2×103N的重物时, 空心球刚好对气缸底无压力, 此时缸内温度为27℃. 若活塞上面重物减少103N后, 气缸内温度则下降为17℃, 求此时空心球对气缸的压力. (p0 = 105Pa;

g =10m/s2)

19．如图4–11–18所示, A、B是两个截面积相同的气缸, 放在水平地面上, 活塞可无摩擦地上、下移动, 活塞上固定一细的刚性推杆, 顶在一可绕水平固定

轴O自由旋转的杠杆MN上, 接触点光滑. 活塞(连推杆)、杠杆的质量均可忽略. 开始时, A和B中气体压强为pA =1.10×105Pa, 和

pB =1.20×105Pa体积均为V0=1.00L, 温度均匀T0=300K, 杠杆处于水平位置. 设大气压强始终为p0=1.00×105Pa, 当气缸B中气体的温度TB变为400K,体积VB=1.10L时, 求气缸A中气体的温度.

同步题库十二 阶段测试

一、选择题

1．对一定质量的理想气体, 下列变化中, 不可能发生的是 ( ).

A. 它的状态发生了变化, 但它的温度可以不变

B. 它的压强变化了, 但它的体积和温度都没改变

C. 它的体积、压强、温度都发生了变化, 但体积压强的乘积与热力学温度的比值并不改变

D. 它的压强、体积都增大, 但它的内能不变化

2．如图4–12–1所示两端开口的弯折玻璃管如图放置, 三段竖直管内各有一段水银柱, 将两段空气柱封闭在管中,

已知左右两管水银柱长度分别为h1, h2, 则中间管水银柱长度为 ( ). A. h1+h2 B. C.

D.

3．如图4–12–2所示, 两端封闭的等臂U型管中, 两边的空气柱a和b被水银柱隔开, 当U形管竖直放置时, 两空气柱的长度差为h, 现将这个U型管平放, 使两臂位于同一水平面上, 稳定后两空气柱的长度差为l, 若温度不变化, 则 ( ).

A. l >h B. l=h

C. l=0 D. l

4．一定质量的气体可经不同的过程从状态(p1, V1, T1)变至状态 (p2, V2, T2), 已知T2>T1, 则在这些过程中 ( ).

A. 气体一定都从外界吸收热量

B. 气体与外界交换的热量都相等

C. 外界对气体做的功都相等

D. 气体内能的变化量都相等

5．如图4–12–3, 一个粗细均匀的圆筒, b