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如图所示,内壁光滑且长为L=50cm的绝热气缸固定在水平面上,气缸内用横截面积为...

如图所示,内壁光滑且长为L50cm的绝热气缸固定在水平面上,气缸内用横截面积为S100cm2的绝热活塞封闭有温度为t027℃的理想气体,开始时处于静止状态的活塞位于距左侧缸底l30cm处。现用电热丝对封闭的理想气体加热,使活塞缓慢向右移动。(已知大气压强为P01.0×105Pa

①试计算当温度升高到t377℃时,缸内封闭气体的压强P

②若气缸内电热丝的电阻R100Ω,加热时电热丝中的电流为I0.2A,在此变化过程中共持续了t'300s,不计电热丝由于温度升高而吸收热量,试计算气体增加的内能ΔU

 

① ② 【解析】 根据“内壁光滑且长为L=50cm的绝热气缸固定在水平面上”、“活塞缓慢向右移动”、“计算气体增加的内能”可知,本题考查盖-吕萨克定律、查理定律和热力学第一定律,根据盖-吕萨克定律首先求出活塞到达右端时的温度,确定t=377℃时位置,再根据查理定律列方程求解即可;根据热力学第一定律列式求解。 ①设封闭气体刚开始的温度为T1,压强为,当活塞恰好移动到气缸口时,封闭气体的温度为T2,则,封闭气体发生等压变化,根据盖-吕萨克定律可得: (1) 解得: (2) 由于,所以气体发生等压变化之后再发生等容变化。 设当温度达到时,封闭气体的压强为,根据查理定律可得: (3) 代入数据解得: (4) ②根据热力学第一定律可得: (5) 外界对气体做的功为: (6) 封闭气体共吸收的热量为: (7) 解得:
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如图甲所示,水平放置的汽缸内壁光滑,活塞的厚度不计,在AB两处设有限制装置,使活塞只能在AB之间运动,A左侧汽缸的容积为V0AB之间容积为0.1V0,开始时活塞在A处,缸内气体压强为0.9p0p0为大气压强),温度为297K,现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B,求:

(1)活塞移动到B时,缸内气体温度TB

(2)在图乙中画出整个过程的p-V图线。

 

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如图所示,为一气缸内封闭的一定质量的气体的pV图线,当该系统从状态a沿过程acb到达状态b时,有335J的热量传入系统,系统对外界做功126J,求:

(1)若沿adb过程,系统对外做功42J,则有多少热量传入系统?

(2)若系统由状态b沿曲线过程返回状态a时,外界对系统做功84J,问系统是吸热还是放热?热量传递是多少?

 

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如图甲所示是一种研究气球的体积和压强的变化规律的装置。将气球、压强传感器和大型注射器用T型管连通。初始时认为气球内无空气,注射器内气体体积,压强型管与传感器内少量气体体积可忽略不计。缓慢推动注射器,保持温度不变,装置密封良好。

(1)该装置可用于验证______定律。填写气体实验定律名称

(2)将注射器内气体部分推入气球,读出此时注射器内剩余气体的体积为,压强传感器读数为,则此时气球体积为______

(3)继续推动活塞,多次记录注射器内剩余气体的体积及对应的压强,计算出对应的气球体积,得到如图乙所示的“气球体积和压强”关系图。根据该图象估算:若初始时注射器内仅有体积为、压强为的气体。当气体全部压入气球后,气球内气体的压强将变为______。(保留3位小数)

 

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(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是____________(用符号表示);

(2)在该实验中,油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有1mL油酸。用注射器测得1mL述溶液有100滴,把2滴该溶液滴入盛水的浅盘里,画出油膜的形状如图所示,坐标格的正方形大小为。可以估算出油膜的面积是______m22滴油酸溶液中纯油酸的体积为____m3,由此估算出油酸分子的直径是________m(所有结果保留二位有效数字);

(3)某同学通过测量出的数据计算分子直径时,发现计算结果比实际值偏大,可能是由于____

A.油酸未完全散开

B.油酸溶液浓度低于实际值

C.计算油膜面积时,将所有不足一格的方格计为一格

D.求每滴溶液体积时,1mL的溶液的滴数多记了10

 

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氦原子的能级图如图所示,现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数)的氦原子上,发现激发后的氦原子能发出6种不同频率的光,下列说法中正确的是(  )

A.照射到基态氦原子上的那束单色光,光子能量为51eV

B.照射到基态氦原子上的那束单色光,光子能量为52.89eV

C.波长最大的光子能量为2.64eV

D.频率最大的光子能量为40.8eV

 

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