一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。将一质量 M=3×103 kg、体积 V0=0.5 m3 的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。向浮筒内充入一定量的气体,开始时筒内液面到水面的距 离 h1=40 m,筒内气体体积 V1=1 m3。在拉力作用下浮筒缓慢上升,当筒内液面到水面的距离为 h2 时,拉力减为零,此时气体体积为 V2,随后浮筒和重物自动上浮。求 V2 和 h2。已知大气压强 p0=1×105 Pa,水的密度 ρ=1×103 kg/m3,重力加速度的大小 g 取 10 m/s2。不计水 温变化,筒内气体质量不变且可视为理想气体,浮筒质量和筒壁厚度可忽略。
如图,内壁光滑、导热良好的汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体。当环境温度升高时,缸内气体 。
A. 内能增加
B. 对外做功
C. 压强增大
D. 分子间的引力和斥力都增大
气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A内充有理想气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中,左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O点h1=14cm,后将A放入待测恒温槽中,上下移动D,使C中水银面仍在O点处,测得D中水银面高出O点h2=44cm。(已知外界大气压为标准大气压,标准大气压相当于76cm高水银柱产生的压强)
(1)求恒温槽的温度______________。
(2)此过程A内气体内能______________(选填“增大”或“减小”),气体不对外做功,气体将________________(选填“吸热”或“放热”)。
一种海浪发电机的气室如图所示。工作时,活塞随海浪上升或下降,改变气室中空气的压强,从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程,推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体。
(1)下列对理想气体的理解,正确的有__________________
A.理想气体实际上并不存在,只是一种理想模型
B.只要气体压强不是很高就可视为理想气体
C.一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关
D.在任何温度、任何压强下,理想气体都遵循气体实验定律
(2)压缩过程中,两个阀门均关闭。若此过程中,气室中的气体与外界无热量交换,内能增加了3.4×104J,则该气体的分子平均动能____________________(选填“增大”“减小”或“不变”),活塞对该气体所做的功________________(选填“大于”“小于”或“等于”)3.4×104J。
(3)上述过程中,气体刚被压缩时的温度为27℃,体积为0.224m3,压强为1个标准大气压。已知1mol气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22.4L,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,则此时气室中气体的分子数为__________。(计算结果保留一位有效数字)
在做“用油膜法估测分子大小”的实验时,油酸酒精溶液的浓度为每10 000 mL溶液中有纯油酸1 mL,用注射器测得1 mL上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中小方格的边长为1 cm,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积约是______mL,油酸膜的面积是_______cm2。根据上述数据,估测出油酸分子的直径是______nm。
下列各种说法中正确的是( )
A. 温度低的物体内能小
B. 液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引
C. 0 ℃的铁和0 ℃的冰,它们的分子平均动能相同
D. 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关
