專題六選考模塊-資料下載頁
2025-07-18 00:17本頁面
【正文】 “ 蛟龍 ” 號探測到 990 m深 處的海水溫度為 280 K．某同學(xué)利用該數(shù) 據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水深度的變化． 如圖 6－ 12－ 6所示，導(dǎo)熱良好的氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，不計活塞的質(zhì)量和摩擦，氣缸所處海平面的溫度 T0＝ 300 K，壓強 p0＝ 1 atm，封閉氣體的體積 V0＝ 3 潛至 990 m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體． 圖 6－ 12－ 6 真題思考體驗 高考命題視角 ① 求 990 m 深處封閉氣體的體積 (1 at m 相當于 10 m 深的海水產(chǎn)生的壓強 ) ． ② 下潛過程中封閉氣體 ________( 填 “ 吸熱 ” 或 “ 放熱 ” ) ，傳遞的熱量 ________( 填 “ 大于 ” 或 “ 小于 ” ) 外界對氣體所做的功． 解析 (2) ① 當氣缸下潛至 990 m 深處時，設(shè)封閉氣體的壓強為p ，溫度為 T ，體積為 V ，由題意可知 p ＝ 100 at m ① 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得 p0V0T0＝pVT ② 真題思考體驗 高考命題視角 代入數(shù)據(jù)得 V＝ 10－ 2 m3 ③ ② 下潛過程中 ， 封閉理想氣體溫度降低 ， 內(nèi)能減少 ， 體積減少 ， 外界對氣體做功 ， 由熱力學(xué)第一定律可知下潛過程中封閉氣體放熱 ， 由能量守恒可知傳遞的熱量大于外界對氣體所做的功 ． 答案 (1)c (2)① 10－ 2 m3 ② 放熱 大于 真題思考體驗 高考命題視角 4． (1)在研究性學(xué)習(xí)的過程中 ， 針對能源問題 、 大氣污染問題同學(xué)們提出了如下四個活動方案 ， 從理論上講可行的是 ( )． A． 利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機 ，將海水的全部內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能是可能的 B． 制作一種制冷設(shè)備 ， 使溫度降至絕對零度以下 C． 將房屋頂蓋上太陽能板 ， 可直接用太陽能來解決照明和熱水問題 D． 汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴重污染了空氣 ，想辦法使它們自發(fā)地分離 ， 既清潔了空氣 ， 又變廢為寶 真題思考體驗 高考命題視角 (2)如圖 6－ 12－ 7所示，汽缸放置在水平 平臺上，活塞質(zhì)量 10 kg，橫截面積 50 cm2， 厚度 1 cm，汽缸全長 21 cm，汽缸質(zhì)量 20 kg， 大氣壓強為 1 105 Pa，當溫度為 7 ℃ 時， 活塞封閉的氣柱長 10 cm，若將汽缸倒過來放置時，活塞下方的空氣能通過平臺上的缺口與大氣相通． g取 10 m/s2，求： ① 汽缸倒置時 ， 活塞封閉的氣柱多長； ② 當溫度多高時 ， 活塞剛好接觸平臺 ． 圖 6－ 12－ 7 真題思考體驗 高考命題視角 解析 (1)利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機 ， 將海水的全部內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能是不可能的 ， 因為它違反了熱力學(xué)第二定律 ， A錯誤；因為絕對零度是下限溫度 ，故制作一種制冷設(shè)備 ， 使溫度降至絕對零度以下是不可能的 ，B錯誤；將房屋頂蓋上太陽能板 ， 可直接用太 陽能來解決照明和熱水問題是可行的 ， C正確；汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴重污染了空氣 ， 使它們自發(fā)地分離是不可能的 ， D錯誤 ． 真題思考體驗 高考命題視角 (2) ① 設(shè)汽缸倒置前、后被封閉氣體的壓強分別為 p1和 p2，氣柱長度分別為 L1和 L2. p1＝ p0＋mgS＝ 105 P a ， p2＝ p0－mgS＝ 105 P a 倒置過程為等溫變化，由玻意耳定律可得 p1L1S ＝ p2L2S ，所以 L2＝p1p2L1＝ 15 c m . ② 設(shè)倒置后升溫前、后封閉氣柱溫度分別為 T2和 T3，升溫后氣柱長度為 L3，則 真題思考體驗 高考命題視角 T2＝ T1＝ (273 ＋ 7) K ＝ 280 K ， L2＝ 15 c m ， L3＝ 20 c m 升溫過程為等壓變化，由蓋 — 呂薩克定律可得L2ST2＝L3ST3， 所以 T3＝L3L2T2＝ 373 K . 即溫度升高到 100 ℃ 時，活塞剛好接觸平臺． 答案 (1) C (2) ① 15 c m ② 100 ℃
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