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(2010·海南高考)如图,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...

(2010·海南高考)如图,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2.4 T0、压强为1.2 p0的理想气体,p0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:

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(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.

 

(1) (2) Q=  p0V+αT 【解析】(1)在气体由p=1.2p0下降到p0的过程中,气体体积不变,温度由T=2.4 T0变为T1,由查理定律得在气体温度由T1变为T0的过程中,体积由V减小到V1,气体压强不变,由盖—吕萨克定律得解得 (2)在活塞下降过程中,活塞对气体做的功为W=p0(V-V1)在这一过程中,气体内能的减少为ΔU=α(T1-T0)由热力学第一定律得,汽缸内气体放出的热量为Q=W+ΔU,解得Q=  p0V+αT0
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考点分析:
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如图为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外.

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(1)下列说法正确的是 _______

A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外

B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能

C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律

D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律

(2)电冰箱的制冷系统从冰箱内吸收的热量与释放到外界的热量相比,有怎样的关系?

 

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(2010·江苏高考)(1)为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体.下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是_____.

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(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24 kJ的功.现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5 kJ的热量.在上述两个过程中,空气的内能共减小__________kJ,空气_______(选填“吸收”或“放出”)的总热量为_____kJ.

(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为

1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空气的摩尔质量为0.029 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1.若潜水员呼吸一次吸入2 L的空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.(结果保留一位有效数字).

 

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如图所示,上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置,截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底60 cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为p0(p0=1.0×105 Pa为大气压强),温度为300 K.现缓慢加热汽缸内气体,当温度为330 K时,活塞恰好离开a、b;当温度为360 K时,活塞上升了4 cm.g取10 m/s2求:

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(1)活塞的质量;

(2)物体A的体积.

 

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(1)关于下列实验事实,说法正确的是________.

A.随着低温技术的发展,物体的温度可以降到0 K

B.由气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积

C.吸收了热量的物体,其温度可以降低

D.分子间引力和斥力可以单独存在

(2)在如图2-28所示的气缸中封闭着一定质量的常温理想气体,一重物用细绳经滑轮与缸中光滑的活塞相连接,重物和活塞均处于平衡状态.如果将缸内气体的摄氏温度降低一半,则缸内气体的体积________.

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A.仍不变               B.为原来的一半

C.小于原来的一半       D.大于原来的一半

 

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(1)外力对气体做功100 J,气体向外放热20 J,在这个过程中气体的内能________(填“增加”或“减少”),其改变量是________ J.

(2)晶体在熔化过程中所吸收的热量,主要用于________.

A.破坏空间点阵结构,增加分子动能,不改变体积

B.破坏空间点阵结构,增加分子势能,改变体积

C.重新排列空间点阵结构,增加分子势能,同时增加分子动能和改变体积

D.重新排列空间点阵结构,但不增加分子势能和动能,也不改变体积

 

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