数与两个因素有关:分子数密度和分子的平均速率。气体的体积增大,分子数密度跟体积有关,体积变大,分子数密度减小;温度升高,分子的平均速率增大,故而该选项不能确定。气体温度升高,分子的平均动能增大,但是并非每个分子的动能都增加,选项C错误。由于气体的体积变大,密度减小,气体对光的折射率将变小,光在其中的传播速度会增大,选项D正确。 【答案】AD
9.对一定量的气体, 下列说法正确的是( ) A.气体的体积是所有气体分子的体积之和
B.气体分子的热运动越剧烈, 气体温度就越高
C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的 D.当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而气体的内能减少
【解析】气体分子距离远大于分子大小,所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和,A项错;温度是物体分子平均动能的标志,是表示分子热运动剧烈程度的物理量,B项正确;气体压强的微观解释是大量气体分子频繁撞击产生的,C项正确;气体膨胀,说明气体对外做功,但不能确定吸、放热情况,故不能确定内能变化情况,D项错。 【答案】BC
10.氧气钢瓶充气后压强高于外界人气压,假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变,氧气分子之间的相互作用.在该漏气过程中瓶内氧气
A.分子总数减少,分子总动能不变 B.密度降低,分子平均动能不变 C.吸收热量,膨胀做功 D.压强降低,不对外做功
【解析】由于是漏气过程,钢瓶内氧气分子总数在减少,但是温度不变,分子的平均动能不变,(因为温度是分子平均动能的标志),故选项A错,由于分子数目的减少,氧气瓶内容积不变,密度必然降低,选项B正确;在温度不变的情况下,钢瓶内分子数目减少,相同时间撞击单位面积的容器壁的分子数目减少,氧气分子对钢瓶壁的压强将变小。氧气瓶在缓慢地漏气过程中,气体的总体积是变大了,氧气对外做了功,选项D错;氧气对外做了功,自身内能将减少,温度应该降低,但是瓶内温度不变,说明必然吸收了外界的热量,选项C项正确
【答案】BC
12、⑴有以下说法:
A.气体的温度越高,分子的平均动能越大
B.即使气体的温度很高,仍有一些分子的运动速率是非常小的 C.对物体做功不可能使物体的温度升高
D.如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计,则气体的内能只与温度有关
E.一由不导热的器壁做成的容器,被不导热的隔板分成甲、乙两室。甲室中装有一定 质量的温度为T的气体,乙室为真空,如图所示。提起隔板,让甲室中的气体进入乙室。 若甲室中的气体的内能只与温度有关,则提起隔板后当气体重新达到平衡时,其温度仍为T F.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以 制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的
G.对于一定量的气体,当其温度降低时,速率大的分子数目减少,速率小的分子数 目增加
H.从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的 其中正确的是
⑵如图,在大气中有一水平放置的固定圆筒,它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成,各部分的横截面积分别为2S、
1S和S。已知大气压强为p0,温度为T0.两活塞A和2B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连,把温度为T0的空气密封在两活塞之间,此时两活塞的位置如图所示。现对被密封的气体加热,使其温度缓慢上升到T。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略,此时两活塞之间气体的压强可能为多少?
由此可知,当T≤T2?5T0时,气体的压强为:p2=p0 4 当T>T2时,活塞已无法移动,被密封气体的体积保持V2不变,由查理定律得:
pp0 ?TT24Tp0 5T04Tp0 5T0 解得:p? 即当T>T0时,气体的压强为
5413.如图所示,水平放置的汽缸内壁光滑,活塞厚度不计,在A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,B左面汽缸的容积为V0,A、B之间的容积为0.1V0。开始时活塞在B处,缸内气体的压强为0.9p0(p0为大气压强),温度为297K,现缓慢加热汽缸内气体,直至399.3K。求:
(1)活塞刚离开B处时的温度TB; (2)缸内气体最后的压强p;
(3)在右图中画出整个过程的p-V图线。 0.9p0p0解析:(1) = ,TB=333K,
297TB0.9p0p
(2) = ,p=1.1p0,
297399.3
(3)图略。
14.某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热,当锅内气体压强达到一定值时,气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时,停止加热。 ⑴若此时锅内气体的体积为V,摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,写出锅内气体 分子数的估算表达式。
⑵假定在一次放气过程中,锅内气体对压力阀及外界做功1 J,并向外界释放了2 J的热 量。锅内原有气体的内能如何变化?变化了多少?
⑶已知大气压强P随海拔高度H的变化满足 P=P0(1-αH),其中常数α>0。结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅,当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。 解析:⑴设锅内气体分子数为n
n?VNA V0⑵根据热力学第一定律得:ΔU=W+Q=-3 J 锅内气体内能减少,减少了3 J ⑶由P=P0(1-αH)(其中α>0)知,随着海拔高度的增加,大气压强减小。
由P1?P0?mg知,随着海拔高度的增加,阀门被顶起时锅内气体压强减小。 S 根据查理定律得:
PP1?2 T1T2可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低。
15、潮汐能属于无污染能源,但能量的转化率较低,相比之下,核能是一种高效的能源。 ⑴在核电站中,为了防止放射性物质泄漏,核反应堆有三道防护屏障:燃料包壳,压力壳和安全壳(见图1)。结合图2可知,安全壳应当选用的材料是 。 ⑵核反应堆中的核废料具有很强的放射性,目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中,然后
A.沉入海底 B.放至沙漠 C.运到月球 D.深埋地下
⑶图3是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光,而铅片下的照相底片未被感光时,结合图2分析工作人员受到了 射线的辐射;当所有照相底片被感光时,工作人员受到了 射线的辐射。 答案:⑴混凝土 ⑵D ⑶β;γ或“β和γ”
16.某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热,当锅内气体压强达到一定值时,气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时,停止加热。
图1 图2 图3
(1)若此时锅内气体的体积为V,摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,写出锅内气体分子数的估算表达式。
(2)假定在一次放气过程中,锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2J的热量。锅内原有气体的内能如何变化?变化了多少?
(3)已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0(1-αH),其中常数α>0。结合 气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅,当压力阀被顶起时锅内气体的温度 有何不同。 解析:(1)设锅内气体分子数为nn=V/V0·NA (2)根据热力学第一定律 ΔE=W+Q=-3J
锅内气体内能减少,减少了3J