專項訓(xùn)練熱學(xué)計算題-資料下載頁
2025-03-24 05:51本頁面
【正文】 穩(wěn)定時活塞上方氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為V1。依題意，被活塞分開的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程。由玻意耳定律得 ①②聯(lián)立①②式得 ③ ④（ii）打開K3后，由④式知，活塞必定上升。設(shè)在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2（）時，活塞下氣體壓強(qiáng)為p2由玻意耳定律得 ⑤由⑤式得 ⑥由⑥式知，打開K3后活塞上升直到B的頂部為止；此時p2為（iii）設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強(qiáng)為p3，氣體溫度從T1=300K升高到T2=320K的等容過程中，由查理定律得⑦將有關(guān)數(shù)據(jù)代入⑦式得p3=⑧1 (2)水下處氣泡的壓強(qiáng)差是，氣泡在接近水面時的半徑與原來半徑之比為。（i）由公式得，水下處氣泡的壓強(qiáng)差是。（ii）忽略水溫隨水深的變化，所以在水深處和在接近水面時氣泡內(nèi)溫度相同。由理想氣體狀態(tài)方程，得①其中，②， ③由于氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差遠(yuǎn)小于水壓，氣泡內(nèi)壓強(qiáng)可近似等于對應(yīng)位置處的水壓，所以有④⑤將②③④⑤帶入①得，，1（2）【答案】（i）（ii）【解析】試題分析：（1）大小活塞緩慢下降過程，活塞外表受力情況不變，氣缸內(nèi)壓強(qiáng)不變，氣缸內(nèi)氣體為等壓變化，即初始末狀態(tài) 代入可得（2）對大小活塞受力分析則有可得缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時，氣體體積不變，為等容變化 可得1(2)(9分)解：設(shè)氣缸的橫截面積為S，沙子倒在活塞上后，對氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為Δp，由玻意耳定律得 phS =(p +Δp)(h h)S ①解得 Δp =p ②外界的溫度變?yōu)門后，設(shè)活塞距底面的高度為h′。根據(jù)蓋—呂薩克定律，得 = ③解得 h′=h ④據(jù)題意可得 Δp = ⑤氣體最后的體積為 V =Sh′ ⑥聯(lián)立②④⑤⑥式得 V = ⑦1(i)與恒溫?zé)嵩唇佑|后，在K未打開時，左右塞不動，兩活塞下方的氣體經(jīng)歷等壓過程，由蓋呂薩克定律得 ①有此得 T= ②（ii）由初始狀態(tài)的力學(xué)平衡條件可知，左活塞的質(zhì)量比右活塞的大。打開K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必須升至氣缸頂，才能滿足力學(xué)平衡條件。 氣缸頂部與外界接觸，底部與恒溫?zé)嵩唇佑|，兩部分氣體各自經(jīng)歷等溫過程，設(shè)左活塞上方氣體壓強(qiáng)為p,由玻意耳定律得 ③ ④ 聯(lián)立③④式得 其解為 ⑤另一解，不合題意，舍去。11117
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