热一律题目案例.doc

1. 简单抽气机的构造由图示意，它由一个活塞和两个阀门组成。当活塞向上提升时，a阀门打开，贮气筒与抽气机相通，气体膨胀减压，此时b阀门被关闭，气体体积改变。当活塞向下压缩时，b阀门打开，a阀门关闭，抽气机内的气体被压出抽气机，完成一次抽气。试求第n次抽气后贮气筒内气压 2. 一根两端封闭、粗细均匀的石英管，竖直放置。内有一段水银柱，将管隔成上下两部分。下方为空气，上方为一种可分解的双原子分子气体。该双原子分子气体的性质为：当＞时，其分子开始分解为单原子分子 仍为气体 。用表示时的双原子分子数，表示时分解了的双原子分子数，其分解规律为当△T很小时，有如下关系：。已知初始温度为，此时下方的气柱长度为，上方气柱长度为，水银柱产生的压强为下方气压的倍。试讨论当温度由开始缓慢上升时，水银柱将上升还是下降。 . 如图所示是一定量理想气体状态变化所经历的p-T图线，该p-T图线是以C点为圆心的圆，p轴是以为单位，T轴以为单位。、分别是C点压强和热力学温度。若已知在此过程中气体所经历的最低温度为，则在此过程中，气体密度的最大值和最小值的比值应等于多少？ ；若把管的左端封闭起来，使被封在管内气柱高度为L，然后使水银柱振荡，假设摩擦可略，空气是理想气体，这时周期为。试用与求。 5. 如图所示，水平放置的横截面积为S的带有活塞的圆筒形绝热容器中盛有1mol 的理想气体．其内能，C为已知常量，T为热力学温度．器壁和活塞之间不漏气且存在摩擦，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等且皆为F．图中r为电阻丝，通电时可对气体缓慢加热．起始时，气体压强与外界大气压强p0相等，气体的温度为T0．现开始对r通电，已知当活塞运动时克服摩擦力做功所产生热量的一半被容器中的气体吸收．若用Q表示气体从电阻丝吸收的热量，T表示气体的温度，试以T为纵坐标，Q为横坐标，画出在Q不断增加的过程中T和Q的关系图线．并在图中用题给的已知量及普适气体常量R标出反映图线特征的各量． 6.火箭通过高速喷射燃气产生推力。设温度T1、压强p1的炽热高压气体在燃烧室内源源不断生成，并通过管道由狭窄的喷气口排入气压p2的环境。假设燃气可视为理想气体，其摩尔质量为μ，每摩尔燃气的内能为u cVT（cV是常量，T为燃气的绝对温度）。在快速流动过程中，对管道内任意处的两个非常靠近的横截面间的气体，可以认为它与周围没有热交换，但其内部则达到平衡状态，且有均匀的压强p、温度T和密度ρ，它们的数值随着流动而不断变化，并满足绝热方程（恒量），式中R为普适气体常量，求喷气口处气体的温度与相对火箭的喷射速率。http://hfw 7. 图示是“浮沉子”的示意图。大玻璃筒高H 30cm，横截面积10cm2，上端用橡皮膜密封，筒内水深h 25cm，小试管长度l 4cm，质量2g，容积4cm3，管壁材料密度2.0×103kg/m3。在试管中装适量的水后向下插入筒中，露出水面的体积很小，小试管会下沉，放手后又会上浮。如果橡皮膜下压后筒内水面上方气体体积减少量不超过2cm3，为使小试管在压膜时能下沉，在沉到筒底后，在压力消失后又能上浮，小试管中装水量应满足什么条件（筒内水面上气体压强p0 1.00×105 Pa，g取10m/s2） 8. 横截面积为S和（），长度都为l的两圆柱形“对接”的容器内盛有理想气体，每个圆筒中间位置有一个硬杆相连的活塞，如图所示。这时舱I内气体压强为，舱III内气体压强为，活塞处于平衡，整个系统吸收热量Q，温度上升，使各舱温度相同。试求舱I内压强的变化。1mol气体内能为CT（C是气体摩尔热容量），圆筒和活塞的热容量很小，摩擦不计。 9. 长度为2l的水平圆柱形容器，被不导热的薄活塞分成相等的两部分，每个部分内盛有温度为T的mol单原子理性气体。用两根劲度系数均为k的未变形弹簧将活塞与容器的两头相连，如图所示。气体与恒温器始终保持热接触气体吸收了热量Q，结果使活塞向左移动距离试求在温度T下恒温器的热量。 如图所示，1mol，分别经历图中所示A、B两个不同的准静态过程，两过程线相互平行，过程B中的b点所对应的压强为、体积为；过程A的直线与p轴相交于点。试分别求出两过程中摩尔热容量的表达式，并比较它们的不同。 11. 质量为的圆筒水平的放置在真空中。质量为、厚度可忽略的活塞将圆筒分为体积相同的两部分，如图所示。圆筒的封闭部分充有n mol的单原子理想气体，气体的摩尔质量为M，温度为。突然放开活塞，气体逸出瞬间速率平方的平均值为。试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。（定容摩尔热容为） 12. 如图所示，在一个竖直放置的封闭的高为H 、内壁横截面积为S的绝热气缸内，有一质量为m的绝热活塞A把缸内分成上、下两部分．活塞可在缸内贴缸壁无摩擦地上下滑动．缸内顶部与A之间串联着两