专题八 热学、原子物理和波粒二象性 第1课时 热学

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1 专题八 热学、原子物理和波粒二象性 第1课时 热学
专题八 热学、原子物理和波粒二象性 第1课时 热学 基 础 回 扣 1.分子动理论 (1)分子动理论的基本观点是:物体是由大量分子组成的,分子在做 运动,分子间存在 着 和 扩散现象与 是分子永 不停息地无规则运动的实验基础.每个分子的运动都 不是规则的,带有偶然性,大量分子的集体行为受统计 永不停息的无规则 引力 斥力 布朗运动

2 规律支配,表现为“ ”的规律.布朗运动既不是固体分子的运动,也不是液体分子的运动,它是由于 频繁地撞击固体小颗粒而引起的小颗粒的运动.
(2)温度是分子 的标志,物体的内能是物体内所有分子的动能和 之和. (3)阿伏加德罗常数 ①分子的大小:直径数量级为 m ②分子的质量:质量数量级为10-26 kg ③阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1 NA= (适用于 情况) 中间多两头少 液体分子 平均动能 势能 10-10 任何

3 NA= (适用于 ) ④油膜法测分子的直径:d= 固体、液体 2.理想气体和气体的实验定律 (1)理想气体的分子模型:理想气体是为了研究问题的方便而建立的一种理想化模型.其微观模型是:分子本身无大小;分子间除碰撞外不计分子之间的相互作用力,无分子势能,内能只与温度有关;分子间的碰撞看成 碰撞. (2)玻意耳定律 内容:一定质量理想气体,在温度保持不变时,它的压强和体积成反比;或者说,压强和体积的 保持不变.此即玻意耳定律. 数学表达式:pV=C(常量)或p1V1=p2V2. 弹性 乘积

4 (3)查理定律 内容:一定质量的理想气体,在体积不变的情况下,它的压强跟 成正比,这个规律叫做查理定律. 数学表达式: =C. 对于一定质量的理想气体,在两个确定的状态Ⅰ(p1、V0、T1)和Ⅱ(p2、V0、T2)下有 (4)盖·吕萨克定律 内容:一定质量的理想气体在压强不变的情况下,它的体积跟 成正比. 数学表达式: 当一定质量的气体三个状态参量均变化时,三个参量的关系是 热力学温度 热力学温度

5 3.热力学定律 (1)热力学第一定律 做功和热传递都可以改变物体的内能,功、热量和内能之间的关系可根据热力学第一定律,其表达式为ΔU=Q+W.ΔU、Q、W的符号规定为: 外界对系统做功,W>0,即W为正值; 系统对外界做功,也就是外界对系统做负功,W<0,即W为负值; 外界对系统传递热量,也就是系统 热量,Q>0,即Q为正值; 外界对系统吸收热量,也就是系统对外界放出热量,Q<0, 即Q为负值; 从外界吸收

6 系统内能增加,ΔU>0,即ΔU为正值;
(2)对于理想气体来说,只要 不变,则内能不变. (3)热力学第二定律 热力学第二定律的表述:①不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化(按热传导的 性表述).②不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化(按机械能和 转化过程的方向性表述).③第二类永动机是 的.  思 路 方 法 两种微观模型 温度 方 向 内能 不可能制 成

7 (1)球体模型(适用于固、液体):一个分子的体积V分= ,d为分子的 .
(2)立方体模型(适用于气体):一个分子平均占据空间:V分=d3,d为分子间的 . 直径 距离 题型1 热学基本内容的理解 例1 (2009·淮安市第四次调研)(1)如图8-1-1所示,一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上,活塞与气缸壁间的摩擦不计.气缸内封闭了一定质量的理想气体.现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土,忽略环境温度的变化,在此过程中 （ ）

8 图8-1-1 A.气体的内能增大 B.气缸内分子平均动能增大 C.气缸内气体分子数密度增大 D.单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多 (2)下列说法中正确的是 （ ）A.布朗运动是分子无规则运动的反映 B.气体分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力也 增大

9 C.导热性能各向同性的固体,一定不是单晶体
D.机械能不可能全部转化为内能 (3)地面上放一开口向上的气缸,用一质量为m= 0.8 kg的活塞封闭一定质量的气体,不计一切摩擦,外界大气压为p0=1.0×105 Pa,活塞截面积为S=4 cm2,重力加速度g取10 m/s2.则活塞静止时,气体的压强为 Pa;若用力向下推活塞而压缩气体,对气体做功为6×105 J,同时气体通过气缸向外传热4.2×105 J,则气体内能变化为 J. 解析 (1)由于缓慢倒沙土,活塞缓慢下移,封闭气体的温度不变,理想气体内能只与温度有关,温度与分

10 子平均动能有关,故A、B错;由于是等温变化,由pV=k和V减小,气体分子数密度增大,C、D正确.
(3)取活塞为研究对象,受力分析如右图所示. pS=p0S+mg p=p0+ =1.0×105 Pa+ =1.2×105 Pa

11 由热力学第一定律知ΔU=Q+W=6×105 J-4.2×
105 J=1.8×105 J,内能增加1.8×105 J. 答案 (1)CD (2)AB (3)1.2× ×105 1.由于热学知识比较琐碎,而且要求都为Ⅰ级,因此像例题一样,知识点以选择题的形式进行拼盘考查多个知识点的可能性很大,因此,在考前复习中同学们要看好教材,熟记一些概念和规律. 2.针对每一部分内容,梳理出主干知识框架,记住重要的推论或结论.

12 预测演练1 (2009·珠海市第二次调研)(1)以下说法正确的有 （ ）
A.温度越高,分子的平均动能越大 B.分子间距离增大时,分子间的相互作用力减小 C.布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子的热运动 D.热量可以从低温物体传向高温物体,而对外界不产 生影响 (2)如图8-1-2所示,一定质量的理想 气体由状态A变到状态B的p—T图 线,则在由A到B的过程中,气体 热量(填“吸收”或“放出”). (3)一瓶纯净水的体积是600 mL,它所包含的水分子数 图8-1-2

13 目约为 个(结果保留1位有效数字),已知水的摩尔质量为18 g/mol,阿伏加德罗常数取6.0×1023 mol-1.
答案 (1)A (2)吸收 (3)2×1025 预测演练2 (2009·徐州市第三次调研)(1)以下说法正确的是 （ ） A.达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度 B.分子间距增大,分子势能就一定增大 C.浸润与不浸润均是分子力作用的表现 D.液体的表面层分子分布比液体内部密集,分子间的作用力体现为相互吸引

14 (2)某热机在工作中从高温热库吸收了8×106 kJ的热量,同时有2×106 kJ的热量排放给了低温热库(冷凝器或大气),则在工作中该热机对外做了 kJ的功,热机的效率η= %.
(3)实验室内,某同学用导热性能良好 的气缸和活塞将一定质量的理想气体 密封在气缸内(活塞与气缸壁之间无 摩擦),活塞的质量为m,气缸内部的横 截面积为S.用滴管将水缓慢滴注在活 塞上,最终水层的高度为h,如图8-1-3所示.在此过程中,若大气压强恒为p0,室内的温度不变,水的密度为ρ,重力加速度为g,则 图8-1-3

15 ①图示状态气缸内气体的压强为  ②以下图象中能反映密闭气体状态变化过程的是 . 答案 (1)AC (2)6× (3)① ② A 题型2 热力学定律的理解及应用 【例2】(2009·江苏·12) (1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是 （ ）

16 A.气体分子间的作用力增大 B.气体分子的平均速度增大 C.气体分子的平均动能减小 D.气体组成的系统的熵增加 (2)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6 J的功,则此过程中的气泡 (填“吸收”或“放出”)的热量是 J.气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1 J的功,同时吸收了0.3 J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了 J. (3)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3,平均摩尔质量为0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数NA=6.02×

17 1023 mol-1,取气体分子的平均直径为2×10-10 m,若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值
解析 (1)气泡上升过程气泡内的压强减小,温度不变,由玻意耳定律知,上升过程体积增大,微观上体现为分子间距增大,分子间引力减小,温度不变,所以分子的平均动能、平均速度不变,此过程为自发过程,故熵增大,D正确. (2)理想气体等温过程中内能不变,由热力学第一定律ΔU=Q+W,物体对外做功0.6 J,则一定同时从外界吸收热量0.6 J,才能保证内能不变.而温度上升的过程,内能增加了0.2 J.

18 (3)设气体体积为V0,液体体积为V1 气体分子数n= (或V1=nd3) 则 (或 ) 解得 =1×10-4(9×10-5~2×10-4都算对) 答案 (1)D (2)吸收 (3)1×10-4 1.应用热力学第一定律的关键是熟记符号法则: ①Q>0,吸热;Q<0,放热.②W>0,外界对物体做功;W<0,物体对外界做功.③ΔU>0,内能增加;ΔU<0,内能减少. 2.理想气体的内能只与温度有关.

19 预测演练3 (2009·福建·28)(1)现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是
预测演练3 (2009·福建·28)(1)现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是 (填选项前的编号)①化石能源为清洁能源 ②纳米材料的粒度在1-100μm之间 ③半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间 ④液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性 (2)一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104 J,气体内能减少1.3×105 J，则此过程 (填选项前的编号) ①气体从外界吸收热量6.0×105 J ②气体向外界放出热量2.0×105 J

20 ③气体从外界吸收热量6.0×104 J ④气体向外界放出热量6.0×104 J 解析 (1)化石能源为石油、煤、天然气等，在燃烧过程中能产生二氧化碳、二氧化硫等，能污染环境，不是清洁能源.纳米材料的范围是1~100 nm之间.半导体的导电性能介于金属导体和绝缘体之间.液晶是一种特殊的物质，既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学的各向异性，故选③. (2)由热力学第一定律W+Q=ΔU W=7.0×104 J,ΔU=-1.3×105 J,Q=-2.0×105 J，放热2.0×105 J,故选②. 答案 (1)③ (2)②

21 题型3 气体实验定律的应用 例3 (2009·烟台市5月模拟)(8分)汽车在高速公路上行驶时,由于轮胎与地面、空气等之间的摩擦而温度升高,气压增大,会出现“爆胎”现象,有可能导致交通事故的发生.已知某汽车轮胎所承受的最大压强为3 atm,如果轮胎在常温25 ℃时充气气压为2.5 atm.求: (1)汽车在行驶的过程中,轮胎的温度不能超过多少?(不考虑温度升高时,轮胎容积发生变化) (2)从微观角度解释轮胎内部气体压强变化的原因.

22 (3)若气体吸收的热量为3 J,则气体内能变化了多少?
解析 (1)设气体常温时的压强为p1,温度为T1;达最高温度时的压强为p2,温度为T2 由查理定律: (2分)代入数值可得T2=357.6 K (1分)所以t=T2-273=84.6 ℃ (1分) (2)体积不变,单位体积内分子数不变,温度升高,分子的平均动能增加,所以压强增加 (2分) (3)气体对外做功为零,据热力学第一定律可知,内能增加3 J (2分) 答案 (1)84.6 ℃(2)见解析 (3)3 J

23 1. 在应用理想气体状态方程解决问题时,首先要搞清气体能否看成理想气体模型,并且要注意热学变化过程中的条件(等温、等压和等容)
1.在应用理想气体状态方程解决问题时,首先要搞清气体能否看成理想气体模型,并且要注意热学变化过程中的条件(等温、等压和等容).基本思路是:确定研究对象求压强,列气态方程求未知量. 2.理想气体(忽略了分子间的势能)热量传递情况的分析思路: (1)由体积变化分析气体做功情况:体积膨胀,气体对外做功;气体被压缩,外界对气体做功. (2)由温度变化判断气体内能变化:温度升高,气体内能增加;温度降低,气体内能减小. (3)由热力学第一定律ΔU=W+Q判断气体是吸热还是放热.

24 预测演练4 (2009·潍坊市第二次模拟)如图8-1-4所示为一简易火灾报警装置,其原理是:竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警的响声.27 ℃时,被封闭的理想气体气柱长L1为20 cm,水银上表面与导线下端的距离L2为5 cm. 图8-1-4 (1)当温度达到多少摄氏度时,报警器会报警?

25 (2)如果大气压降低,试分析说明该报警器的报警温度会受到怎样的影响?
解析 (1)温度升高时,下端气体等压变化 解得T2=375 K,即t2=102 ℃ (2)由玻意耳定律,同样温度下,大气压降低则下端气柱变长,即V1变大,而刚好报警时V2不变,由 可知,T2变小,即报警温度降低. 答案 (1)102 ℃ (2)报警温度降低

26 题型4 阿伏加德罗常数及微观量的计算 【例4】(2009·长春、哈尔滨、沈阳、大连第三次联考)若以M表示氧气的摩尔质量,ρ表示标准状况下氧气的密度,NA表示阿伏加德罗常数,则 （ ） A.每个氧气分子的质量为 B.在标准状况下每个氧气分子的体积为 C.单位质量的氧气所含氧气分子个数为 D.在标准状况下单位体积的氧气所含氧气分子个数 为

27 解析 由于气体分子间距较大,每个氧气分子的质量为 ,但是 表示的是一个氧气分子所占空间的体积,A对B错;同理可知C正确;而D应该是 ,D错.
答案 AC 1.对液体、固体来说,微观模型是:分子紧密排列,将物质的摩尔体积分成NA等份,每一等份就是一个分子;在估算分子直径时,设想分子是一个一个紧挨的小球;在估算分子间距离时,设想每一个分子是一个正立方体,正立方体的边长即为分子间距离. 2.气体分子不是紧密排列的,所以上述模型对气体不适用,但上述模型可以用来估算分子间平均距离.

28 预测演练5（2009·聊城市高考模拟二) (1)要估算气体分子间的平均距离,需选用 组物理量. A.阿伏加德罗常数,气体的摩尔质量和质量
B.阿伏加德罗常数,气体的摩尔质量和密度 C.阿伏加德罗常数,气体的质量和体积 D.气体的密度、体积和摩尔质量 (2)如图8-1-5所示, 一定质量的理想 气体从状态A变化到状态B,再由B变 化到C.已知状态A的温度为300 K. ①求气体在状态B的温度. ②由状态B变化到状态C的过程中,气体是吸热还是放热?简要说明理由. 图8-1-5

29 解析 (2)①由理想气体的状态方程 得气体在状态B的温度TB= =1 200 K ②由状态B→C,气体做等容变化,由查理定律得 =600 K 故气体由B到C为等容变化,不做功,但温度降低,内能减小.根据热力学第一定律,ΔU=W+Q,可知气体要放热. 答案 (1) B (2)①1 200 K ②放热 理由见解析

30 1.(2009·四川·16) 关于热力学定律,下列说法正 确的是 （ ） A.在一定条件下物体的温度可以降到0 K B.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功 C.吸收了热量的物体,其内能一定增加 D.压缩气体总能使气体的温度升高 B 解析 绝对零度只能无限趋近,永远无法达到,A错误;物体从单一热源吸收的热量可以全部用来对外做功,只不过会引起其他变化,B正确;能的变化决定于做功和热传递两个方面,单纯吸收热量或者对物体做功,物体的内能都不一定增加,C、D错.

31 2.(2009·福建省第二次质检)科学考察队到某一地区进行考察时携带一种测
量仪器.该仪器导热性能良好,且内部密闭有一定 质量的气体(可视为理想气体),仪器的部分参数为: 环境温度为27 ℃时,内部的气体压强为1.0×105 Pa. 若该地区的气温为-23 ℃,不考虑密闭气体的体积 变化,则该仪器的内部气体压强为 （ ） A A.8.3×104 Pa B.8.5×104 Pa C.9.9×104 Pa D.1.2×105 Pa

32 3.(2009·南平市适应性考试)在温度均匀且恒定的
水池中,有一小气泡正在缓慢向上浮起,体积逐渐 膨胀,在气泡上浮的过程中,气泡内的气体 （ ） D A.向外界放出热量 B.与外界不发生热传递,其内能不变 C.对外界做功,其内能减少 D.对外界做功,同时从水中吸收热量,其内能不变

33 4.(2009·武汉市5月模拟) 如图8-1-6所示,固定在水 平面上的气缸内封闭一定质量的气 体,气缸壁和活塞绝热性能良好,气 缸内气体分子间相互作用的势能忽 略不计,则以下说法正确的是（ ） A.使活塞向左移动,气缸内气体分子的平均动能增 大 B.使活塞向左移动,气缸内气体的内能不变 图8-1-6

34 C.使活塞向右移动,气缸内每个气体分子的动能都减
小 D.使活塞向右移动,气缸内所有气体分子撞击气缸壁 的作用力都减小 解析 活塞左移,对气体做功,内能增大,温度升高, A对,B错;活塞右移,气体对外界做功,温度降低,平均动能减小,对气缸壁撞击的分子的平均作用力减小, C、D错. 答案 A

35 5.(2009·杭州市模拟一) 如图8-1-7所示,一个质量 不变的活塞,将一定量的气体封闭在上 端开口的直立圆筒形金属气缸内,活塞 以上部分注满机油.最初活塞静止,现 设法使周围环境的温度缓慢升高Δt,活 塞因此缓慢上升,随后到达新的位置静止.在温度 升高Δt的过程中,以下说法正确的是 （ ） 图8-1-7

36 A.缸内气体压强增大 B.缸内气体对外做功 C.缸内气体分子平均动能增大 D.缸内气体向外界放热 解析 因为温度升高时,活塞上移,机油溢出,p=p0+ ,机油质量减小,p减小,A错,C对;气体膨胀对外做功,B对;理想气体内能只与温度有关,内能增大,而气体又对外做功,由热力学第一定律可知气体从外界吸热,D错. 答案 BC

37 6.(2009·江西省名校模拟高考信息卷)在一个温度
均匀的纯净水杯中,一个可视作理想气体的小气泡 在水中缓慢上升,若气泡内的气体质量保持不变, 气泡在上升过程中 （ ）A.气体分子运动的平均速率减少 B.气体向外界放热 C.气体对外做功 D.气体和水总的重力势能将减少

38 解析 气泡缓慢上升的过程中,温度保持不变,压强减小,体积增大,根据热力学定律可知气体对外做功,故C正确;吸热,温度保持不变,故B错误;气体分子热
运动的平均速率不变,故A错误;气体上升,同体积的水在下降,总重力势能将减小,故D正确. 答案 CD

39 7.(2009·大连市第二次模拟)(1)水的摩尔质量为
18 g,密度为1×103 kg/m3,阿伏加德罗常数约取 6×1023 mol-1,则估算每个水分子的质量为 kg, 单位体积内水分子的个数有 个.(结果均保留 1位有效数字) (2)如图8-1-8所示,在一根一端封闭且粗 细均匀的长玻璃管中用水银柱将管内 一部分空气密封.当管口向上竖直放置 时,管内空气柱的长度L1为0.30 m,压强 为1.40×105 Pa,温度为27 ℃.当管内空 气柱的温度下降到-3 ℃时,若将玻璃管 开口向下竖直放置,水银没有溢出,求: 图8-1-8

40 ①待水银柱稳定后,空气柱的长度L2是多少米?(大气压强p0=1.00×105 Pa)
②整个状态变化过程中气体对外做功还是外界对气体做功?说明理由. 解析 (1)3× ×1028 (2)①p1=1.40×105 Pa,V1=L1S,T1=(273+27)K=300 K 设水银柱的压强为p3 p3=p1-p0=(1.40× ×105)Pa=0.40×105 Pa p2=p0-p3=(1.00× ×105)Pa=0.60×105 Pa V2=L2S,T2=270 K 代入

41 解得L2=0.63 m ②初、末状态对气体的体积增大了,所以气体对外做功. 答案 (1)3× ×1028 (2)①0.63 m ②初、末状态气体的体积增大了,所以气体对外做功. 8.(2009·曲阜师大附中高三高考模拟)为适应太空环境, 去太空旅行的航天员都要穿航天服,航天服有一套生 命保障系统,为航天员提供合适的温度、氧气和气压, 让航天员在太空中如同在地面上一样,假如在地面上 航天服内气压为1 atm,气体体积为2 L,到达太空后 由于外部气压低,航天服急剧膨胀,内部气体体积变为

42 4 L,使航天服达到最大体积,若航天服内气体的温度不变,将航天服视为封闭系统.
(1)求此时航天服内的气体压强,并从微观角度解释压强变化的原因. (2)由地面到太空过程中航天服内气体吸热还是放热,为什么? (3)若开启航天服封闭系统向航天服内充气,使航天服内的气压恢复到0.9 atm,则需补充1 atm的等温气体多少升? 解析 (1)对航天服内气体,开始时压强为p1=1 atm,体积为V1=2 L,到达太空后压强为p2,气体体积为V2= 4 L,由等温变化的玻意耳定律:p1V1=p2V2

43 解得p2=0.5atm 航天服内,温度不变,气体分子平均动能不变,体积膨胀,单位体积内的分子数减少,单位时间撞击到单位面积上的分子数减少,故压强减小. (2)航天服内气体吸热.因为体积膨胀对外做功,而航天服内气体温度不变,即气体内能不变,由热力学第一定律可得气体吸热. (3)设需补充1 atm体积为V′的气体,达到的压强为p3=0.9 atm,取总气体为研究对象 p1(V1+V′)=p3V2 解得V′=1.6 L

44 答案 (1)0.5 atm 原因见解析 (2)吸热 原因见解析 (3)1.6 L
9.(2009·鞍山市第二次质量调查) （1）一定质量的理想气体状态变 化过程如图8-1-9所示,第1种变化 是从A到B,第2种变化是从A到C, 比较两种变化过程,则 （ ） A.A到C过程气体吸收热量较多 B.A到B过程气体吸收热量较多 C.两个过程气体吸收热量一样 D.两个过程气体内能增加相同 图8-1-9

45 (2)如图8-1-10所示,粗细均匀的长为H2=30 cm的直玻
璃管一端开口一端封闭.现让开口端向下 竖直插入一水银槽中,封住一段空气柱, 使管顶高出槽中水银面H1=25 cm,管内水 银面比槽内水银面高h=5 cm,当时的温度 为7 ℃.要使管中空气柱占满整个玻璃管, 需要把管内空气柱加热到多少摄氏度?(槽内水银面 位置可视为不变,大气压强为p0=75 cmHg) 图8-1-10 解析 (1)由理想气体方程可知p= ,再从图中可知OA为等容变化,AB过程体积变小,外界对气体做功;AC过程体积变大,气体对外界做功.末状态B、C的

46 内能相同,由热力学第一定律知A、D正确. (2)由理想气体状态方程得 由题意得p1=p0-h p2=p0+(H2-H1) 解得T2=480 K,t2=207 ℃ 答案 (1) AD (2)207 ℃ 10.(2009·青岛市5月模拟)(1)关于分子运动和热现 象的说法,正确的是 （ ） A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动 B.气体的温度升高,每个气体分子运动的速率都增加

47 C.一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽,其分子之间 的势能增加 D.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,所以制冷机的工作不遵循 热力学第二定律 (2)图8-1-11为活塞式空压机的结构简图.某次往复运动中,活塞向右运动至气缸最右端时,吸气阀打开吸入压强为p0的空气,然后连杆推动活塞向左运动压缩空气,当压强达到3p0时排气阀打开排出空气,以保证产生符合要求的压力.若整个气缸内允许活塞往复运动的长度为L0,不考虑气体温度的变化,求活塞向左运动多少距离时空压机开始排气.

48 图8-1-11 解析 (1) AC (2)设活塞截面积为S,开始排气时气体长度为L,由玻意耳定律知 p0L0S=3p0LS L= ,即活塞向左运动 时空压机开始排气. 答案 (1) AC (2)

49 11.(2009·威海市5月模拟)(1)若已知n滴油的总体
积为V,一滴油在水面上所形成的油膜最大面积为S, 这种油的摩尔质量为M,密度为ρ,根据这些条件可 求出油分子的直径为 ,阿伏加德罗常数为 . (2)如图8-1-12所示,在水平放置的气缸左边封闭 着一定质量的空气,其压强和大气压相同,都为p0, 活塞的面积为S.把气缸和活塞固定,使气缸内的空 气升高一定的温度,封闭空气吸收的热量为Q1;如 果让活塞可以自由移动(气缸仍固定,活塞与气缸 间无摩擦、不漏气),使缸内空气缓慢升高相同的 温度,此过程中活塞向右移动的距离为ΔL,则在这 一过程中缸内气体吸收的热量为

50 图8-1-12 (3)容积V=20 L的钢瓶充满氧气后,压强为p=30 atm.打开钢瓶阀门,让氧气分装到容积为V0=5 L的小瓶子中去.若小瓶子已抽成真空,分装到小瓶中的氧气压强均为p1=2 atm,在分装过程中无漏气现象,且温度保持不变.问最多可以装多少小瓶氧气? 解析 (1)  (2)Q1+p0S·ΔL (3)设钢瓶中的氧气压强减小到p=2 atm时的体积为V1,根据玻意耳定律有

51 pV=p1V1 所以n= 解得n=56 答案 （2）Q1+p0SΔL （3）56 返回