新課標(biāo)人教版1-2選修一24熱力學(xué)第二定律同步試題2-資料下載頁(yè)
2024-12-01 09:32本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容是：物質(zhì)是大量分子組成的，分子永不停息地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，子大小、分子間距和分子質(zhì)量的估算．常用?表示密度，則分子質(zhì)量m0=. 們都隨分子間距的增大而減少，但斥力減少得更快些。實(shí)際表現(xiàn)出來(lái)的分子力是引力和斥力。從宏觀看，溫度表示物體的冷熱程度；從微觀看，溫度反映了分子熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度，加，但向物體傳遞熱量．物體的內(nèi)能卻不一定增加。而不引起其他變化。塞或液柱外為大氣，受力分析時(shí)要特別注意，不要忘記大氣壓強(qiáng)對(duì)活塞或液柱產(chǎn)生的壓力。研究對(duì)象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立力的平衡方程，消去橫截面積，求得氣體壓強(qiáng)。布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性；布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是分子的運(yùn)動(dòng)；由分子間的相對(duì)位置和相互作用而決定的能叫分子勢(shì)能。分子力為零，分子勢(shì)能最小。制約，構(gòu)成了固體，液體和氣體三種狀態(tài)，決定了物體的內(nèi)能。為負(fù)表示系統(tǒng)對(duì)外界做功。
【正文】 實(shí)驗(yàn)器材 、 實(shí)驗(yàn)環(huán)境（斜坡草地） 、 實(shí)驗(yàn)原理（ Q=cm? t），根據(jù)研究性要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并明確測(cè)量物理量，指出實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的主要原因。答案為： （ 1）實(shí)驗(yàn)圖示如 下圖所示 （ 2）還 應(yīng)測(cè)量時(shí)間 T A C B （ 3）產(chǎn)生誤差的主要原因：太陽(yáng)能沒(méi)有全部被水吸收，或水吸收的太陽(yáng)能還有一部分損失等。 [例 9]1679 年法國(guó)物理學(xué)家帕平發(fā)明了高壓鍋，高壓鍋與普通鋁鍋不同，鍋蓋通過(guò)幾個(gè)牙齒似的鋁鍋與鍋體鑲嵌旋緊，加上鋁蓋與鍋體之間有橡皮制的密封圈，所以鋁蓋與鍋體之間不會(huì)漏氣，在鍋蓋中間有一排氣孔，上面再套上類似砝碼的限壓閥，將排氣孔堵住，當(dāng)加熱高壓鍋，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增加到一定程度時(shí)，氣體就把限壓閥頂起，這時(shí)蒸汽就從排氣孔向外排出。由于高壓鍋內(nèi)的壓強(qiáng)大，溫度高，食物容易煮爛。若已知某高壓鍋的 限壓閥質(zhì)量為 ，排氣孔直徑為 ，則鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最大可達(dá)多大？設(shè)壓強(qiáng)每增加 103 Pa，水的沸點(diǎn)相應(yīng)增加 10 C，則鍋內(nèi)的溫度最高可達(dá)多高（取大氣壓強(qiáng) P0 =105 Pa）？ 精析與解答 : 鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增加到一定程度時(shí)，氣體就把限壓閥頂起來(lái)，此時(shí)鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最大： p=p0 + Smg 且有 S= 42d? 代入數(shù)據(jù)解得： p=10 5 (Pa) 由于壓強(qiáng)每增加 103 Pa，水的沸點(diǎn)相應(yīng)增加 10 C，以 105 Pa 時(shí)水的沸點(diǎn)為1000 C,可求得 10 5 Pa 時(shí)水的沸點(diǎn) : t=100+3 10)( ? ?? =123(0 C) [例 10] “奮進(jìn)號(hào)”航天飛機(jī)進(jìn)行過(guò)一次太空飛行，其主要任務(wù)是給國(guó)際空間站安裝太陽(yáng)能電池板。該太陽(yáng)能電池板長(zhǎng) L=73m，寬 d=12m，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率為 η=20%，已知太陽(yáng)的輻射總功率為 P0= 1026W，地日距離為 R0= 1011m，國(guó)際空間站離地面的高 度為 h=370km，它繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)約有一半時(shí)間在地球的陰影內(nèi)，所以在它能發(fā)電的時(shí)間內(nèi)將把所發(fā)電的一部分儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi)。由以上數(shù)據(jù)，估算這個(gè)太陽(yáng)能電池板能對(duì)國(guó)際空間站提供的平均功率是多少？ 解析：由于國(guó)際空間站離地面的高度僅為地球半徑的約二十分之一，可認(rèn)為是近地衛(wèi)星， h 遠(yuǎn)小于 R0，因此它離太陽(yáng)的距離可認(rèn)為基本不變，就是地日距離 R0。太陽(yáng)的輻射功率應(yīng)視為均勻分布在以太陽(yáng)為圓心，地日距離為半徑的球面上，由此可以算出每平方米接收到的太陽(yáng)能功率 I0=P0/4π R02=（該數(shù)據(jù)被稱為太陽(yáng)常數(shù)） ，再由電池板的面積和轉(zhuǎn)化率，可求出其發(fā)電時(shí)的電功率為 P=I0Ldη = 105W，由于每天只有一半時(shí)間可以發(fā)電，所以平均功率只是發(fā)電時(shí)電功率的一半即 130kW。
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