【训练题】
1、 证明成分相同而体积、温度不相等的两杯液体,混合后总体积不变,在混合过程中与外界隔热.
2、 已知氯化钠的摩尔质量??5.85?10?2kg?mol,密度为??2.22?103kg?m?3,估算两相邻钠离子的最近距离(要求一位有效数字).
3、 厚度均为h?0.2mm的钢片和青铜片,在T1?293K时,将它们的端点焊接起来,成为等长的平面双金属片.若钢和青铜的线膨胀率分别为10?5K和2?10?5K.当把它们的温度升高到T2?393K时,它们弯成圆弧形,试求这圆弧的半径.
4、 一根1.0m长的竖直玻璃管,在200C时用某种液体灌到一半,问当玻璃管温度升高到
?5300C时,液体高度变化了多少?取玻璃的线膨胀系数为??1.0?100C,液体的体膨胀系
数为?=4.0?10?5
0C.
5、 两根均匀的不同金属棒,密度分别为?1、?2,线膨胀系数分别为?1、?2,长度都为l,一端粘合在一起,温度为00C,悬挂棒于A点,棒恰成水平并静止,如图所示,若温度升高到t0C,要使棒保持水平并静止,需改变悬点,设位于B点,求AB间的距离.
6、 有三根端点互相连接的线浮在水面上,如图所示,其中1,2两条长
All1.5cm,第三条长1cm,先在圆中A点处滴下某种杂质,使水的表面张力系
1数比原来减小了倍,求每根线上的张力.然后再把该种杂质滴在B点,
2.5再求每根线上的张力.已知水的表面张力系数?=0.07Nm.
132AB
7、 如图所示,一辆质量为M、长度为L的车厢可以无摩擦地沿轨道运行,车厢内充满气体,正中间由可动的竖直轻隔板分开,气体的初始温度为T,右半侧车厢内装有加热器,使气体温度加热到2T,左半侧车厢内气体温度保持初温,试O求车厢发生的位移.气体的总质量为m.
8、 一内径均匀的U型细玻璃管竖直倒立放置,A端封闭,D端为开口,如图所示,当竖直管AB内空气温度为270C时,管内封闭的空气柱长为40cm,U型管水平部分BC长5cm,充满了水银,当AB管内的气温发生变化时,水平部分的水银将发生移动,设管外大气压强恒为
m2m 2ax5cmBC40cm75cmHg,试求要使管内水银离开水平管BC,AB管内空气温度应是多
少?
9、 如图(a)所示,有两个截面为S的相同的U形管1、2,其内部装有高度为h1和h2、密度为?的液体.现用同样截面的导管将两者在大气中密接起来,如图(b)所示.导管中有一活塞D,它把管中气体分成长度皆为L0的两部分,每部分中气体的压强皆为大气压p0.活塞与管壁间的最大静摩擦力为F.现向U形管1开口端缓慢注入一质量的同种液体,达到平衡时U形管2的左侧液面高度变为h3.试求注入液体的体积.
ADDh1h2h1L12h212(a)
10、
(b)
在一个圆柱形容器中用移动活塞将气体分成两部分,每部分为
1mol单原子气体.容器左侧保持温度不变,活塞不导热,移动无摩擦,如图所示.求两边温度
相等时右边气体的热容.
11、
质量为m1的圆筒水平地放置在真空中,质量
为m2、厚度可忽略的活塞将圆筒分为体积相同的两部分,圆筒的封闭部分充有nmol的单原子理想气体,气体的摩尔质量为M,温度为T0,突然放开活塞,气体逸出.试v2问圆筒的最后速度是多少?设摩擦力、圆筒和活塞的热交换以及气体重心的运动均忽略不计.
m1m2v1(T0?273K,m1?0.6kg,m2?0.3kg,n?25mol氦的摩尔质量为4?10?3kgmol,
CV?12.6Jmol?K,??53)
12、00C时,一水银温度计玻璃泡的容积为V0,毛细管的横截面积为A0,玻璃的线胀系数为?1,水银的体胀系数为?.若00C时,泡内恰好盛满水银,证明:
1) 在t0C时,设A0不变,毛细管中水银的高度与t成正比; 2) 若t随温度变化,第一问的结论是否成立.
13、毛细管由两根内径分别为d1和d2的薄玻璃管构成,其中d1?d2,如图所示.管内注入质量为M的一大滴水,当毛细管水平放置时,整个水滴“爬进”细管内,而当毛细管竖直放置时,所有水从中流出来.试问当毛细管的轴与竖直方向之间成多大角时,水滴一部分在粗管内而另一部分在细管内?水的表面张力系数?,水的密度为?.对玻璃管来说,水是浸润液体.
14、有一气筒,除底部外都是绝热的,上边是一个可以上下无摩擦地移动不计重力的活塞,中间有一个位置固定的能导热的隔板,把筒分割成相等的两部分A和B,在A和B中各盛有
1mol氮气,如图所示,现有底部慢慢地将350J的热量传送给气体,设导热板的热容量可忽略,
求A和B温度改变了多少?它们各吸收了多少热量?若将位置固定的导热板换成可自由滑动的绝热隔板,其他条件不变,则A和B温度又改变了多少?
15、在水平放置的洁净平玻璃板上倒一些水银,由于重力和表面张力的影响,水银近似成圆饼形状(侧面向外突出),过圆饼轴线的竖直截面如图所示,已知水银的密度??13.6?103kgm3,水银的表面张力系数??0.49Nm,当圆饼的半径很大时,试估算其厚度
hh的数值大约是多少?(取一位有效数字)
16、如图所示,一根两端封闭、粗细均匀的石英管竖直放置,管内有一段水银柱,水银柱下方为空气,上方为一种可分解的双原子分子气体.这种双原子分子气体的性质是当温度T?T0时,它的双原子分子开始分解为单原子分子.若用n0表示T0时的双原子分子数,用?n表示?T??T?时分解了的双原子分子数,则当?T很小时,分解遵循的规律为
l0?n?T? n0T0已知初始温度为T0,此时下方空气柱的长度是2l0,上方气柱的长度为l0,水银柱产生的压强为下方空气柱压强的?倍?0???1?.设石英管和水银柱体积随温度的变化可以忽略.
试问:当温度由T0稍稍增加时,水银柱是上升还是下降?
17、水平放置的一个圆筒形的绝热容器(汽缸)容积为V0?100L,充以氦气,用不传热的活塞把绝热容器分成两部分,活塞能无摩擦地移动,在对容器左边那部分气体的增加
2l0?Q?100J热量的情况下,试计算当活塞停止移动后,在容器内的压强变化是多少?
18、将压强为p0?1atm的空气等温地压入肥皂泡内,最后吹成半径为R?3cm的肥皂泡,
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