问题 问答题

(1)下列说法正确的是______

A.空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力

B.对一定质量的理想气体,在分子热运动的平均动能不变时,分子的平均距离减小其压强可能减小

C.满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的

D.分子a从很远处趋近固定不动的分子b,当分子a运动到与分子b的相互作用力为零时,分子a的动能一定最大

(2)如图所示,有一底部封闭的圆柱形汽缸,上部有一通气孔,汽缸内壁的高度是2L,一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体,开始时活塞处在离底部L高处,外界大气压为1.0×105Pa,温度为27℃,现对气体加热,不计活塞与气缸壁间的摩擦.求:

①当加热到127℃时活塞离底部的高度;

②当加热到427℃时,气体的压强.

答案

(1)A、空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力,故A正确.

B、对一定质量的理想气体,在分子热运动的平均动能不变时,温度不变,

分子的平均距离减小,即体积减小,所以压强一定增大.故B错误.

C、自然界任何一种现象都满足能量守恒定律,所以说能量守恒定律在自然中是普遍成立的.但是满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行,涉及热现象的宏观过程都具有方向性,如热传递中热量只能自发从高温传给低温物体,要将热量从低温传给高温物体则必须依靠外界的帮助,并不能自发进行.故C错误.

D、分子a在分子力作用下从无穷远处趋近固定不动的分子b,表现为引力,引力做正功,动能增大,当b对a的作用力为零时a的动能最大,故大正确.

故选AD.

(2)开始加热活塞上升的过程封闭气体作等压变化.设气缸横截面积为S,活塞恰上升到气缸上部挡板处时气体温度为t℃,则对于封闭气体:

V
V1
=
T
T1
,可得
t+273
300
=
2LS
LS

解得t=327℃

①当加热到127℃时,活塞没有上升到气缸上部挡板处,设此时活塞离地高度为h,对于封闭气体:

V1
V2
=
T1
T2
,可得
LS
hS
=
t1+273
t2+273
=
300
400

解得h=

4
3
L

②设当加热到4270C时气体的压强变为p3,在此之前活塞已上升到气缸上部挡板处,对于封闭气体:

p3V3
T3
=
p1V1
T1

可得p3=

V1T3
V3T1
p1,代入数据得:p3=1.17×105Pa.

答:(1)AD

(2)①当加热到127℃时活塞离底部的高度为

4
3
L;

②当加热到427℃时,气体的压强为1.17×105Pa.

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