(10分)一气象探测气球,在充有压强为1.00 atm(即76.0 cmHg)、温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50 m3.在上升至海拔6.50 km高空的过程中,气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压36.0 cmHg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变.此后停止加热,保持高度不变.已知在这一海拔高度气温为-48.0℃.求:
(1)氦气在停止加热前的体积;
(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积.
(6分)用两种不同的金属丝组成一个回路,接触点1插在热水中,接触点2插在冷水中,如图8所示,电流计指针会发生偏转,这就是温差发电现象,这一实验是否违反热力学第二定律?热水和冷水的温度是否会发生变化?简述这一过程中能的转化情况.
(8分)空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对汽缸中的气体做功为2.0×105 J,同时气体的内能增加了1.5×105 J.试问:
(1)此压缩过程中,气体________(选填“吸收”或“放出”)的热量等于________ J.
(2)若一定质量的理想气体分别按如图7所示的三种不同过程变化,其中表示等压变化的是________(选填“A”、“B”或“C”),该过程中气体的内能________(选填“增加”、“减少”或“不变”).
(9分)如图所示,一定质量的理想气体被活塞封闭
在可导热的汽缸内,活塞相对于底部的高度为h,可沿汽缸无摩擦地
滑动.取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上.沙子倒完时,活
塞下降了h/4,再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面
上.外界大气的压强和温度始终保持不变,求此次沙子倒完时活塞
距汽缸底部的高度.
(1)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是________(填入正确选项前的字母,每选错一个扣1分,最低得分为0分).
A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B.一定量100℃的水变成100℃的水蒸气,其分子之间的势能增加
C.对于一定量的气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热
D.如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能增大,因此压强必然增大
E.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
F.如果气体温度升高,那么所有分子的速率都增加
(2) 如图5所示,由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理
想气体封闭在汽缸内,活塞与汽缸壁之间无摩擦,活塞上方存有
少量液体.将一细管插入液体,由于虹吸现象,活塞上方液体逐
渐流出.在此过程中,大气压强与外界的温度保持不变.关于这
一过程,下列说法正确的是________.(填入选项前面的字母,有
填错的不得分)
A.气体分子的平均动能逐渐增大
B.单位时间内气体分子对活塞撞击的次数增多
C.单位时间内气体分子对活塞的冲量保持不变
D.气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量
用长度放大600倍的显微镜观察布朗运动.估计放大后的小颗粒(炭粒)体积为0.1×10-9 m3,碳的密度是2.25×103 kg/m3,摩尔质量是1.2×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol-1,则该小炭粒含分子数约为多少个?(结果取一位有效数字)