【物理—选修3-3】
20.有关热学,下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
21.如图所示,静止的气缸内封闭了一定质量的气体,水平轻杆一端固定在墙壁上,另一端与气缸内的活塞相连。已知大气压强为1.0×105Pa,气缸的质量为50kg,活塞质量不计,其横截面积为0.01m2,气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.4倍,活塞与气缸之间的摩擦可忽略。开始时被封闭气体压强为1.0×105Pa、温度为27℃,g取10m/s2,试求:
①缓慢升高气体温度,气缸恰好开始向左运动时气体的压强p和温度t;
②某同学认为封闭气体的温度只有在27℃到(1)问中t之间,才能保证气缸静止不动,你是否同意他的观点?若同意,请说明理由;若不同意,计算出正确的结果。
分子力做功等于分子势能的减小量;甲分子固定不动,乙分子从很远处向甲靠近到不能再靠近的过程中,分子间的分子势能是先减小后增加,故A正确。一定量的理想气体在体积不变的条件下,不会对外做功,故吸收热量后内能一定增加,故温度升高,分子热运动的平均动能增加,压强增加,故B正确。1个水分子占有的平均体积 ,但是分子间有空隙,所以C错。自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,是不可逆的,D对。随着科学技术的发展,人类也不可能制造出效率为100%的热机,违反热力学第二定律,E错。
要首先知道分子间的斥力和引力的关系,引力做正功,分子势能减少;分子间的平均体积与分子的实际体积的区别。
分子势能随距离的变化,以及有关热力学定律的理解
;不同意,温度在87℃到-33℃之间气缸静止不动
(1)气缸开始运动时,气缸与地面间的摩擦力为最大静摩擦力,此时有:
气缸内气体压强为
气体发生了等容变化有 ,代入数据T=360K,即
(2)当气缸恰好向右运动时,温度有最低值,气缸内气体压强为:
气体发生了等容变化有 ,得T=240K,即
故温度在87℃到-33℃之间气缸静止不动.
(1)气缸恰好开始运动时,摩擦力为最大静摩擦力,根据力学知识可以求出此时的压强,气体等压变化,由气态方程可以求出此时温度;
(2)当活塞刚要向右运动时,此时气体有最低温度,刚要向左运动时有最高温度,根据等压变化可以求出最低和最高温度.
容易忽视气体压强造成的作用力,从而导致在力学分析上的问题