热学热学知识点补充专题练习题及其答案
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专题07热学实验【考点分析】章节考点考试题型难易度物态变化熔化、凝固实验实验题★★汽化(沸腾)实验实验题★★内能比热容实验实验题★★★【知识点总结+例题讲解】一、探究熔化和凝固规律:1.晶体:熔化时有固定的熔点的物质;(1)常见晶体:海波、冰、食盐、萘、石英、各种金属等;(2)晶体熔化的条件:达到熔点,吸热(缺一不可);(3)晶体在熔化的过程中吸热,内能增加,但温度不变(固液共存状态);(4)处于熔点的物质状态:固态、固液共存和液态;2.非晶体:熔化时没有固定的熔点;(1)常见非晶体的物质:蜂蜡、松香、沥青、玻璃、塑料等;(2)同一晶体的熔点和凝固点相同;3.熔化凝固图像:【冰熔化成水后,水的比热容更大(水的升温图像斜率比冰小)】【例题1】如图所示,是锡的熔化和凝固的图象,根据图象回答:(1)锡的熔点是,凝固点是。
(2)在BC段,锡处于态;在DE段,锡处于态。
(3)锡的熔化用了min,它熔化过程中要热,但温度。
(4)锡从10min到12min这段时间间隔内处于态。
【答案】(1)230℃;230℃;(2)固液共存;液;(3)4;吸;不变;(4)固液共存。
【解析】解:(1)由图可知锡在230℃时开始熔化,且温度保持不变,所以熔点为:230℃,同种晶体的熔点和凝固点相等,即凝固点也是230℃。
(2)在BC段,锡处于熔点温度下,所以处于固液共存状态;在DE段,锡处于降温过程中,所以处于液态。
(3)由图可知锡从3分钟开始熔化,到7分钟熔化完成,所以锡的熔化用了4min,它熔化过程中要吸热,但温度不变。
(4)锡从10min到12min这段时间间隔内,处于凝固过程,所以为固液共存状态。
故答案为:(1)230℃;230℃;(2)固液共存;液;(3)4;吸;不变;(4)固液共存。
【变式1】(一)在探究“固体熔化时温度的变化规律”实验中,某实验小组的同学根据测得的数据绘制了如图1所示的图象。
(1)由图象可看出该物质的熔点是℃,在第2min末该物质处于(选填“固态”、“液态”或“固液共存状态”)。
热学复习题1.气体分子的速率分布函数)f, 是系统中速率v附近单位速率区间的分(v子数占总分子数的百分比. ( R )2. 微观上,气体的温度表示每个分子的冷热程度. ( F)3. 气体的温度是分子平均平动动能的量度. ( R )一.选择题(每小题3分,共30分)1.一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态(V0 ,T0)开始,先经绝热膨胀使其体积增大1倍,再经等容升温回复到初态温度T0, 最后经等温过程使其体积回复为V0 , 则气体在此循环过程中( A )(A)对外作的净功为负值. (B) 对外作的净功为正值.(C) 内能增加了. (D) 从外界净吸收的热量为正值.2.如图所示,一定量的理想气体从体积V1膨胀到体积V2分别经历的过程是:A→B等压过程; A→C等温过程; A→D绝热过程. 其中对外作功最少的过程为:( C )(A)是A→B.(B)是A→C.(C) 是A→D.(D) 既是A→B,也是A→ C ,两者一样多.3.两容器内分别盛有氢气和氦气,若它们的温度和质量分别相等,则:( A )(A)两种气体分子的平均平动动能相等.(B) 两种气体分子的平均动能相等. (C) 两种气体分子的平均速率相等. (D) 两种气体的内能相等.4若理想气体的体积为V ,压强为p ,温度为T ,一个分子的质量为m ,k 为玻耳兹曼常量,R 为摩尔气体常量,则该理想气体的分子数为:( D )(A) pV/m . (B) pV /(mT ). (C) pV /(RT ) . (D) pV / (kT ).5. 下图所列各图表示的速率分布曲线,哪一图中的两条曲线能是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线 ( B )6.已知一定量的某种理想气体,在温度为T 1与T 2时分子最可几速率分别为v p1和v p2,分子速率分布函数的最大值分别为f (v p1)和f (v p2), 若T 1>T 2 , 则( B )(A) v p1>v p2 , f (v p1)>f (v p2) . (B) v p1>v p2 , f (v p1)<f (v p2) . (C)v p1<v p2 , f (v p1)>f (v p2 ) . (D) v p1<v p2 , f (v p1)<f (v p2) .7. 若室内生起炉子后温度从15℃升高到27℃,而室内气压不变,则此时室内的气体分子数减少了 ( B )(A) 500. (B) 400. (C) 900. (D) 2100.8. 已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法正确的是 ( D )(A)(C)(B)(D)(A)氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的压强一定大于氢气的压强. (B)氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的密度一定大于氢气的密度. (C)氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大.(D)氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大.9.设1 mol 理想气体,从同一初始平衡态出发,进行可逆的等压过程或等体过程.在温熵图中,对于相同的温度 ( B ) (A) 等压过程曲线的斜率大于等体过程曲线的斜率. (B) 等压过程曲线的斜率小于等体过程曲线的斜率. (C) 两种过程曲线的斜率相等. (D) 两种过程曲线的斜率孰大孰小取决于温度的值.10. 在密闭容器中,若将理想气体分子的平均速度提高为原来的两倍,则( D )(A)温度和压强都提高为原来的2倍;(B) 温度变为原来的2倍,而压强变为原来的4倍; (C) 温度变为原来的4倍,而压强变为原来的2倍;(D) 温度和压强都提高为原来的4倍.11. 在一定的温度下,理想气体分子速率分布函数()v f 是一定的。
高中物理热学基础练习题及答案1. 选择题:(1) 当一个物体温度升高时,它的内能的变化是由于A. 光能转化成热能B. 颗粒的运动速度增加C. 吸收周围环境的热量D. 分子的内能增加答案:D(2) 热传递过程中,传热方向是由A. 低温向高温B. 高温向低温C. 密度小向密度大D. 密度大向密度小答案:B(3) 下列哪种热传递方式不需要经过物质的介质传递?A. 种子在泥土中发芽B. 太阳对地球造成的热传递C. 烧红的铜棒一端感觉较热D. 铃铛声音通过空气传播答案:B(4) 对于温度较高的物体和温度较低的物体间的热平衡,下列说法正确的是A. 温度高的物体会向温度低的物体传热B. 温度低的物体会向温度高的物体传热C. 两者不会发生热传递D. 两者之间的温度保持不变答案:D(5) 以下哪个物理量用于衡量物体对热传递的阻碍程度?A. 比热容B. 导热系数C. 热传导D. 热容量答案:B2. 填空题:(1) 水的沸点是____℃。
答案:100℃(2) 热平衡是指物体与其周围环境达到相同的____。
答案:温度(3) 热引力是有热的物体通过____发生传递的一种方式。
答案:辐射(4) 热传导的单位是____。
答案:瓦特/米·开尔文(5) 热胀冷缩是由于物体受热后____增加。
答案:体积3. 计算题:(1) 一个物体的质量为2kg,比热容为4.18 J/g·K,其温度从25℃升高到75℃。
求所需吸收的热量。
解答:首先将2kg转换为克,得到2000g。
所需吸收的热量 = 质量 ×比热容 ×温度变化= 2000g × 4.18 J/g·K × (75℃ - 25℃)= 2000g × 4.18 J/g·K × 50℃= 418000 J所需吸收的热量为418,000 J。
(2) 一根铜棒的长度为50cm,横截面积为2.5 cm²,导热系数为400 W/m·K,两端温差为20℃。
热学经典题目归纳一、解答题1.(2019·山东高三开学考试)如图所示,内高H=1.5、内壁光滑的导热气缸固定在水平面上,横截面积S=0.01m2、质量可忽略的活塞封闭了一定质量的理想气体。
外界温度为300K时,缸内气体压强p1=1.0×105Pa,气柱长L0=0.6m。
大气压强恒为p0=1.0×105Pa。
现用力缓慢向上拉动活塞。
(1)当F=500N时,气柱的长度。
(2)保持拉力F=500N不变,当外界温度为多少时,可以恰好把活塞拉出?【答案】(1)1.2m;(2)375K【解析】【详解】(1)对活塞进行受力分析P1S+F=P0S.其中P1为F=500N时气缸内气体压强P1=0.5×104Pa.由题意可知,气体的状态参量为初态:P0=1.0×105Pa,V a=LS,T0=300K;末态:P1=0.5×105Pa,V a=L1S,T0=300K;由玻意耳定律得P1V1=P0V0即P1L1S=P0L0S代入数据解得L1=1.2m<1.5m其柱长1.2m(2)汽缸中气体温度升高时活塞将向外移动,气体作等压变化 由盖吕萨克定律得10V T =22V T 其中V 2=HS . 解得:T 2=375K.2.(2019·重庆市涪陵实验中学校高三月考)底面积S =40 cm 2、高l 0=15 cm 的圆柱形汽缸开口向上放置在水平地面上,开口处两侧有挡板,如图所示.缸内有一可自由移动的质量为2 kg 的活塞封闭了一定质量的理想气体,不可伸长的细线一端系在活塞上,另一端跨过两个定滑轮提着质量为10 kg 的物体A .开始时,气体温度t 1=7℃,活塞到缸底的距离l 1=10 cm ,物体A 的底部离地h 1=4 cm ,对汽缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升.已知大气压p 0=1.0×105 Pa ,试求:(1)物体A 刚触地时,气体的温度; (2)活塞恰好到达汽缸顶部时,气体的温度. 【答案】(1)119℃ (2)278.25℃ 【解析】 【详解】(1)初始活塞受力平衡:p 0S +mg =p 1S +T ,T =m A g被封闭气体压强p 1()A 0m m g p S-=+=0.8×105 Pa初状态,V 1=l 1S ,T 1=(273+7) K =280 KA 触地时p 1=p 2, V 2=(l 1+h 1)S气体做等压变化,()11112l h S l S T T += 代入数据,得T 2=392 K即t 2=119 ℃(2)活塞恰好到汽缸顶部时p 3=p 0+mgS=1.05×105 Pa , V 3=l 0S 根据理想气体状态方程,301113p l Sp l S T T = 代入数据得T 3=551.25 K即t 3=278.25℃3.如图所示,一水平固定的柱形气缸,用活塞封闭一定质量的气体。
2024年中考物理热学知识练习题及答案一、选择题1. 在热传导过程中,能够发生的物质之间的相互作用方式是:A. 热辐射B. 热膨胀C. 导热D. 对流答案:C2. 以下哪个量不是热学量度的基本单位?A. 热量B. 温度C. 功D. 时间答案:A3. 在热传导过程中,能量传递的方式是:A. 振动B. 传导C. 辐射D. 对流答案:B4. 当火车从初速度为0的站台上开始匀加速运动,加速度为2m/s^2,行驶5秒后的速度是多少?A. 5 m/sB. 10 m/sC. 15 m/sD. 20 m/s答案:B5. 下面哪种情况和传热有关?A. 炽热的阳光晒在草地上B. 吃热的饭菜C. 跑步出汗D. 听音乐答案:A二、填空题1. 根据热传导定律,热传导速率与温度差、导热系数和________成正比。
答案:截面积2. 在热平衡状态下,热量的________等于零。
答案:净损失3. 如果两个物体温度相同,则它们之间没有________。
答案:净传热三、解答题1. 通过一个导热性能为1 W/(m·K)的物体,横截面积为0.5 m^2,长度为2 m,温度差为100 ℃,求导热速率。
答案:热传导速率 = 导热系数 ×截面积 ×温度差 = 1 W/(m·K) ×0.5 m^2 × 100 K = 50 W2. 热容量是物体单位质量在温度变化1 ℃时吸收或放出的热量,单位是J/(kg·℃)。
某物体的质量为2 kg,具有热容量400 J/(kg·℃),求该物体在温度升高20 ℃时吸收的热量。
答案:吸收的热量 = 质量 ×热容量 ×温度变化 = 2 kg × 400J/(kg·℃) × 20 ℃ = 16,000 J3. 某物体温度为30 ℃,将它放入已经达到平衡的水中,最终水的温度为40 ℃,若物体的质量等于水的质量的2倍,求物体的初始温度。
大学热学试题题库及答案一、选择题1. 热力学第一定律表明,能量守恒,即能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转换为另一种形式。
以下哪项描述正确?A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量可以在不同形式间转换D. 能量只能以一种形式存在答案:C2. 在绝热过程中,系统与外界没有热量交换。
以下哪项描述正确?A. 绝热过程中系统的温度不变B. 绝热过程中系统的压力不变C. 绝热过程中系统的温度和压力都不变D. 绝热过程中系统的温度和压力都可能变化答案:D二、填空题1. 理想气体状态方程为__________,其中P表示压强,V表示体积,n 表示摩尔数,R表示气体常数,T表示温度。
答案:PV = nRT2. 根据热力学第二定律,不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
该定律的表述是__________。
答案:不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
三、简答题1. 简述热力学第二定律的开尔文表述及其意义。
答案:热力学第二定律的开尔文表述是:不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
其意义在于指出了自然界中能量转换的方向性和不可逆性,即能量在转换过程中总是伴随着熵增,表明了热机效率的极限。
2. 描述热力学第三定律,并解释其对低温物理研究的意义。
答案:热力学第三定律指出,当温度趋近于绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵都趋向于一个共同的值。
这一定律对低温物理研究的意义在于,它为低温下物质的熵和热力学性质的研究提供了理论基础,使得科学家能够更准确地预测和控制低温条件下物质的行为。
四、计算题1. 一个理想气体在等压过程中从状态A(P=100kPa, V=0.5m³)变化到状态B(V=1.0m³)。
已知气体常数R=8.314J/(mol·K),摩尔质量M=28g/mol,求气体在该过程中的温度变化。
答案:首先计算气体的摩尔数n,n = PV/RT =(100×10³×0.5)/(8.314×T)。
初一物理热学练习题及答案20题1. 问题:一个水杯中的水加热后,水温升高,说明了什么?答案:加热会使物体的温度上升。
2. 问题:什么是热传导?答案:热传导是指物体之间由于温度差异而发生的热量传递。
3. 问题:热传导的方式有哪些?答案:热传导的方式包括导热、对流和辐射。
4. 问题:将一个铁片加热后,铁片的温度较快地变高,这是属于哪种热传导方式?答案:这是属于导热的热传导方式。
5. 问题:热传导的速度与物体的什么性质有关?答案:热传导的速度与物体的热导率有关。
6. 问题:导热性能好的物质通常都是什么样的?答案:导热性能好的物质通常是金属或导热材料。
7. 问题:一个铁锅放在火上加热,锅柄的一端会感觉到温度升高,这是属于哪种热传导方式?答案:这是属于热对流的热传导方式。
8. 问题:什么是热辐射?答案:热辐射是指物体由于温度差异而发射出来的热能。
9. 问题:热辐射的速度与物体的什么性质有关?答案:热辐射的速度与物体的表面温度和颜色有关。
10. 问题:在遮阳伞下感觉凉爽是因为?答案:在遮阳伞下感觉凉爽是因为遮挡了太阳的辐射热量。
11. 问题:什么是绝热?答案:绝热是指物体与外界不进行热量交换。
12. 问题:什么是温度?答案:温度是物体内部分子热运动的程度。
13. 问题:什么是热平衡?答案:热平衡是指两个物体的温度相等时,它们之间不再发生热量交换。
14. 问题:导热性能差的物质通常都是什么样的?答案:导热性能差的物质通常是绝缘材料。
15. 问题:什么是热膨胀?答案:热膨胀是指物体由于温度升高而体积增大的现象。
16. 问题:什么是热容?答案:热容是指单位质量物质升高1摄氏度所吸收或释放的热量。
17. 问题:温度计是利用什么原理工作的?答案:温度计是利用物质的热胀冷缩原理工作的。
18. 问题:什么是显热?答案:显热是指物体在相变过程中吸收或释放的热量。
19. 问题:什么是相变?答案:相变是指物质由一种状态变为另一种状态的过程。
大学物理热学练习题及答案第一题:一个物体的质量是1 kg,温度从20°C升高到30°C,如果物体的比热容是4200 J/(kg·°C),求物体吸收的热量。
解答:根据热量公式Q = mcΔθ,其中 Q 表示吸收的热量,m 表示物体的质量,c 表示比热容,Δθ 表示温度变化。
代入数据得:Q = 1 kg × 4200 J/(kg·°C) × (30°C - 20°C)= 1 kg × 4200 J/(kg·°C) × 10°C= 42,000 J所以物体吸收的热量为42,000 J。
第二题:一块金属材料的质量是0.5 kg,它的比热容是400 J/(kg·°C),经过加热后,材料的温度升高了60°C。
求该金属材料所吸收的热量。
解答:根据热量公式Q = mcΔθ,其中 Q 表示吸收的热量,m 表示物体的质量,c 表示比热容,Δθ 表示温度变化。
代入数据得:Q = 0.5 kg × 400 J/(kg·°C) × 60°C= 12,000 J所以金属材料吸收的热量为12,000 J。
第三题:一个热容为300 J/(kg·°C)的物体,吸收了500 J的热量后,温度升高了多少摄氏度?解答:根据热量公式Q = mcΔθ,其中 Q 表示吸收的热量,m 表示物体的质量,c 表示比热容,Δθ 表示温度变化。
将已知数据代入公式:500 J = m × 300 J/(kg·°C) × Δθ解方程得:Δθ = 500 J / (m × 300 J/(kg·°C))= 500 J / (m/(kg·°C)) × (kg·°C/300 J)= (500/300) °C≈ 1.67°C所以温度升高了约1.67°C。
热学练习题第一章 1.3.4 1.3.6 1.4.4 1.4.6 1.4.8 1.6.9 1.6.11 1.7.21-7 水银温度计浸在冰水中时,水银柱的长度为4.0cm;温度计浸在沸水中时,水银柱的长度为24.0cm.(1) 在室温22.0℃时,水银柱的长度为多少?(2) 温度计浸在某种沸腾的化学溶液中时,水银柱的长度为25.4cm ,试求溶液的温度。
解:设水银柱长L 与温度T 成线性关系: L=at+b 当t=0℃时 则L 0=a×0+b ∴b=1. 代入上式 L=at+1. 当t 1=100℃时 则L 1=at 1+1. ∴a=(L 1-L 0)/t 1(1) L=011L t t L L +-=0.4221000.40.24+⨯-=8.4(cm)(2) t /=(L /-L 0)/a=1000.40.240.44.25--=107℃1-9 在容积V=3L 的容器中盛有理想气体,气体密度为ρ=1.3g /L 。
容器与大气相通排出一部分气体后,气压下降了0.78atm 。
若温度不变,求排出气体的质量。
解:根据题意RT pV ν=,可得:RT M m pV =,ρpmV pRT M==1所以当温度不变时,气体的压强和密度成正比,初始密度为1.3g/L ,后来的密度为:1122ρρp p =则排除的气体的质量为:33.178.0)1()(111212⨯⨯=-=-=∆P V p p V m ρρρ大气压为1atm ,容器与大气相通即2p =1atm ,也就是1p =1+0.78=1.78atm0.781.33 1.71.78m g ∆=⨯⨯=1-16 截面为1.0cm 2的粗细均匀的U 形管,其中贮有水银,高度如图1-16所示。
今将左侧的上端封闭,将其右侧与真空泵相接,问左侧的水银将下降多少?设空气的温度保持不变,压强75cmHg 。
解:根据静力平衡条件,右端与大气相通时,作端的空气压强为大气压P 0=75cmHg ,当由端与真空泵相接时,左端空气压强为P=△l 。
热学复习知识要点及典型例题填空及选择答案一.分子动理论:1:物体是由大量的分子组成.各种公式表达:规定符号如下:m 0:分子质量,V 0:分子体积, M:摩尔质量,V mol :摩尔体积, m :质量,V:体积,ρ密度,N A ,阿伏伽德罗常数,N :分子个数,n :物质的的量填空:M= N A m 0, m=n M, V mol =N A V 0, V= n V mol ,,00V V m N==m ,N= n N A, m=ρV , M=ρV mol 注意区别固体液体与气体V 0的意义:对固体液体而言,V 0代表固体液体的分子实际体积,所以固体液体分子的直径公式表达为306πV 。
对液体而言,V 0代表气体的分子占据空间的体积,不代表气体分子实际体积,所以气体分子间距的公式表达为30V2.分子永不停息地做无规则的热运动,大量液体或气体分子无规则热运动对固体小颗粒的撞击,形成布朗运动。
布朗运动与微粒大小和温度两个因素有关。
3:分子间有相互作用力:填空:①分子间同时存在引力和斥力的作用②分子间的引力和斥力同时随分子间的距离r 的增加而减小,但斥力的变化比引力_快,③当r=r 0,f 引=f 斥,合力为0。
当r<r 0,f 引<f 斥,合力体现为斥力。
当r>r 0,f 引>f 斥,合力体现为引力。
当r=10r 0,力近似为0。
4:气体分子运动的统计规律:麦克斯韦速率分布图像的规律为:在一定温度下,气体分子速率分布表现出中间高,两头低的分布规律,当温度升高时,分布图像的峰值向速度大的一方移动,而且峰值变小5.气体的压强是大量气体分子持续作用在容器壁上形成的,气体分子向各个方向运动概率相同,撞击效果相同,所以气体内部压强处处相等微观上,气体分子运动平均动能越大,宏观上,温度T 越高,引起两个效果,1,每次气体分子与容器壁的撞击力越大,2,单位时间单位面积上气体分子撞击的次数越多微观上,分子密度(分子密集程度,单位体积的分子个数,可以表达成V N )越大,引起的效果为单位时间单位面积上气体分子撞击的次数越多,为了改变分子密度,在N 不变的情况下,宏观上改变体积V .可以发现,气体压强P 宏观上与温度T 与体积V 有关,6.单个分子热运动的动能,我们不关心。
热学热学知识点补充专题练习题及其答案1热学热学知识点补充专题练习题及其答案一.直径为2R=100mm的垂直圆柱形容器,包含t0?20.00c(即室温),n?0.100mol气体,筒的上盖是可自由上下移动、质量m=800g的玻璃板,圆筒(包括上盖和筒底)的热导率和热容量很小,一束功率固定的激光器发射??5.14?10m的光无吸收地穿过空气和玻璃板照入筒内,被筒内气体完全吸收并转化为热运动,照射δt=10s后关掉激光并测量玻璃板的位移δh=30.0mm。
发现:(1)辐射后空气的温度和压力;(2)气体吸收的辐射能、气体吸收的辐射功率和单位时间内吸收的光子数;(3)光能转换为机械势能的效率;(4)让气缸缓慢旋转900以形成水平方向。
气体的温度和压力是多少?已知大气压力P0=101.3kPa,气体定容摩尔热容C??20.8j/mol?K2.一个老式的电保险丝,由连接在两个端纽之间的一根细而均匀的导线构成。
导线按斯特藩定律从其表面散热。
斯特藩定律指出:辐射功率p跟辐射体表面积s以及一个与温度有关的函数成正比,即p辐?s(t4?t4外),试说明为什么用保险丝时并不需要准确的长度。
3.长度为50cm的两根金属线a和B牢固焊接在一起,另一端固定在牢固的支架上(如图所示)。
线膨胀系数αa=1.1×10-5/℃,αb=1.9×10-5/℃,顽固系数Ka=2×106n/m,kb=1×106n/m,拉450N断a线,拉520n断b线。
假设支架间距不随温度变化。
问:当温度从+30°C降至-20°C时会发生什么?(导线a和B是否经常断开,或者导线a或B是否断开,或者两者都断开?)无论钢丝的重量如何,它们都会在30℃的温度下矫直,但张力为零。
4.长江大桥的钢梁是一端固定,另一端自由的。
这是为什么?如果在-10℃时把两端都固定起来,当温度升高到40℃时,钢梁所承担的胁强(压强)是多少?(钢的线膨胀系数为12×10-6/℃,弹性模量为2.0×105n/mm2,g=10m/s2)?75.厚度均为a=0.2毫米的钢片和青铜片,在t1=293开时,将它们的端点焊接起来,成为等长的平面双金属片,若钢和青铜的线膨胀系数分别为10-5/度和2×10-5/度,当把它们的温度升高到t2=293开时,它们将弯成圆弧形,试求这圆弧的半径,在加热时忽略厚度的变化。
一、单项选择题1. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为P1 和P2,则两者的大小关系是:(A)限耍(B)p<p2.(C)p1= p2.(D)不确定的. 答案:C2双原子理想气体,作等压膨胀,若气体膨胀过程从热源吸收热量700J,则该过程气体对外做功为:a、200Jb、350Jc、300Jd、250J 答案:A3. 下列方程中,哪一个不是绝热过程方程;a、TV S=常量;b、P I T T=常量;c、P y V=常量;d、PV y =常量答案:C4.设单原子理想气体由平衡态A,经一平衡过程变化到状态B,如果变化过程不知道,但A, B两状态的P, V, T都已知,那么就可以求出:a、气体膨胀所做的功;b、气体传递的热量;c、气体内能的变化;d、气体的总质量。
答案:C5.某理想气体状态变化时,内能与温度成正比,则气体的状态变化过程是:a、一定是等压过程;b、一定是等容过程;c、一定是绝热过程;d、以上过程都有可能发生。
答案:D6.两瓶不同种类的气体,分子平均平动动能相等,但气体密度不同,则:a、温度和压强都相同;b、温度相同,内能也一定相同;c、温度相同,但压强不同;d、温度和压强都相不同。
答案:C7.室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比为A/Q为:a、 1/3b、2/7c、2/5d、 1/4 答案:B8.对于理想气体系统来说,下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外做的功三者皆为负值:a、等压压缩过程;b、等容降压;c、等温膨胀;d、绝热膨胀。
答案:A9.摩尔数相同的氧气和氦气(视为理想气体),分别从同一初始状态开始作等温膨胀,终态体积相同,则此两种气体在这一膨胀过程中:a、吸热相同,但对外做功不同;b、吸热不同,但对外做功相同;c、对外做功和吸热均不相同d、对外做功和吸热都相同答案:D 10.根据热力学第二定律可知:a 、 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功;b 、 热量可以从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传道高温物体;c 、 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程;d 、 一切自发过程都是不可逆的。
高一物理热学基础练习题及答案1.选择题:1) 以下哪个物理量与热平衡无关?A. 热容B. 热温度C. 热量D. 内能答案:A. 热容2) 单位质量物质升高1摄氏度所需的热量称为:A. 热容B. 热比热容C. 内能D. 热传导答案:B. 热比热容3) 热平衡是指两个物体:A. 温度相等B. 热量相等C. 热容相等D. 内能相等答案:A. 温度相等4) 以下哪个选项是正确的?A. 温度是物体的固有属性B. 温度是热量的度量C. 温度只能用温度计来测量D. 温度是物体内能的度量答案:D. 温度是物体内能的度量5) 热量是一个:A. 宏观物理量B. 微观物理量C. 化学物理量D. 学院物理量答案:A. 宏观物理量2.填空题:1) 定容状态下若物体的体积变小,则温度___。
答案:升高2) 0摄氏度与摄氏度的冷热程度相同。
答案:相同3) 理想气体在等压过程中热容与()相等。
答案:等压热容4) 热量可以用___来度量。
答案:焦耳5) 热平衡是指两个物体之间没有___流动。
答案:热量3.计算题:1) 质量为0.5kg的物体热容为400J/kg·°C,现有一物体温度由20°C 升高到40°C,需要吸收多少热量?答案:ΔQ = mcΔθΔQ = 0.5kg × 400J/kg·°C × (40°C - 20°C)ΔQ = 400J2) 一瓶装满水的热水袋的质量为0.8kg,其初始温度为80°C,现要将其温度升高到100°C,需要吸收多少热量?(水的比热容为4200J/kg·°C)答案:ΔQ = mcΔθΔQ = 0.8kg × 4200J/kg·°C × (100°C - 80°C)ΔQ = 6720J3) 一个物体的质量为2kg,它的比热容为1000J/kg·°C,将其温度由20°C升高到60°C,需要吸收多少热量?(不考虑相变)答案:ΔQ = mcΔθΔQ = 2kg × 1000J/kg·°C × (60°C - 20°C)ΔQ = 80000J总结:本篇文章涵盖了高一物理热学基础练习题及答案,分为选择题、填空题和计算题三个部分。
初中物理热学专题复习(含答案)第一篇:初中物理热学专题复习(含答案)一、热学的初步知识(一)热现象1、使用水银温度计测量液体的温度,正确的做法是A、温度计的玻璃泡有部分浸入液体中B、温度计的玻璃泡置于液面之上C、把温度计从液体中取出来后在读数D、温度计的玻璃泡全部浸在液体中,但不碰到容器底或容器壁2、要使水的沸点超过100℃,需要将A、火烧旺些B、水量减少些C、将容器移到高山上去烧D、给容器加密封盖3、要使水的沸点超过100℃,要A、将水量减少写B、给容器加密封盖C、将火烧旺些D、将容器移到高山上加热4、高压锅能很快煮熟饭菜,最主要的原因是A、密封性好,减少了热损失B、增大压强,提高了沸腾温度C、增大压强,降低了沸腾温度D、传热快,缩短了沸腾时间5、下列现象中,不属于液化现象的是A、烧开水时壶嘴冒“白气”B、洗热水澡时,浴室内的镜变模糊C、清晨,草木上挂着露珠D、寒冷的冬天滴水成冰6、下列现象中属于液化的是A、洒在地上的水很快干了B、江面上逐渐形成了大雾C、冰块慢慢地融化成水D、卫生球放一段时间变小7、在寒冷的冬天,可以看到户外的人不断地呼出“白气”,这是属于下列哪一种现象?A、汽化B、液化C、升华D、凝华8、在下列过程中,一定要放热的是A、凝华B、汽化C、升华D、熔化9、下列各种现象中哪一种属于升华现象?A、夏天湿的衣服变干B、卫生球放一段时间后变小C、霜的形成D、露的形成10、用铁锅能熔化锡,而不能用锡锅熔化铁,这是因为)A、铁的密度比锡小B、铁比锡硬C、铁传热比锡快D、铁的熔点比锡高11、关于熔化和凝固,正确的说法是哪个?A、固体在熔化时都要吸热,但温度保持不变B、固体在凝固时都要放热,温度降低C、固体都有一定的熔点D、晶体在熔化过程中要吸热,温度保持不变12、下列说法正确的是A、温度达到100ºC水才能沸腾B、冰吸收了热量不一定熔化C、汽化只能在一定温度下进行D、温度达到熔点时晶体一定熔化(二)分子动理论内能13、扩散现象表明A、分子间有作用力B、分子有一定的质量C、分子有一定的大小D、分子都在不停地做无规则运动14、室温下将一滴红墨水滴入一杯清水中,过一段时间,整杯水都变红了,下列说法正确的是A、如果水的温度为0ºC,就不会发生这种现象B、这是扩散现象,它只能发生在液体和气体中C、这是扩散现象,它只表明分子在不停地做无规则运动D、温度越低,扩散进行得越快15、下列说法中正确的是A、只有气体之间才能发生扩散现象B、只有液体之间才能发生扩散现象C、只有固体之间才能发生扩散现象D、一切物体的分子都在不停地运动。
一、选择题1.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m 。
根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量平方的平均值 (A) m kT x 32=v (B) m kT x 3312=v(C)mkT x /32=v (D) m kT x /2=v 2.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m 。
根据理想气体分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量的平均值 (A)m kTπ8=x v (B) m kT π831=x v (C) m kT π38=x v (D) =x v 0[ ] 3.4014:温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系:(A) ε和w 都相等 (B) ε相等,而w 不相等 (C) w 相等,而ε不相等(D) ε和w 都不相等[ ]4.4022:在标准状态下,若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V 1 / V 2=1 / 2 ,则其内能之比E 1 / E 2为:(A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 3 [ ]5.4023:水蒸气分解成同温度的氢气和氧气,内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)?(A) 66.7% (B) 50% (C) 25% (D) 0 [ ]6.4058:两瓶不同种类的理想气体,它们的温度和压强都相同,但体积不同,则单位体积内的气体分子数n ,单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V ),单位体积内的气体质量ρ,分别有如下关系:(A) n 不同,(E K /V )不同,ρ不同 (B) n 不同,(E K /V )不同,ρ相同(C) n 相同,(E K /V )相同,ρ不同 (D) n 相同,(E K /V )相同,ρ相同[ ]7.4013:一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们(A) 温度相同、压强相同 (B) 温度、压强都不相同(C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强(D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强 [ ]8.4012:关于温度的意义,有下列几种说法:(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度;(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义;(3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同;(4) 从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。
知识点07 热学(原卷版)一、单项选择题〔本大题共15小题〕1.[来源:2021年安徽省亳州市蒙城县中考物理一模试卷]如下图的四个事例中,用做功方式改变内能的是()①冬天,搓手会让手变暖和;②冬天,嘴对手哈气取暖;③炒菜时,铁锅热得烫手;④水蒸气把软木塞冲开时,温度会降低。
A. ①②B. ②③C. ③④D. ①④2.[来源:2021年河南省洛阳市涧西区中考物理一模试卷]以下与物态变化相关的说法正确的选项是()A. 正在熔化的蜡,吸收热量,温度不变B. 利用干冰使食物降温,这是因为干冰升华吸热C. 北方美丽的雾凇,是空气中的水蒸气凝固形成的D. 炒菜前滴入热锅底的小水滴很快不见了,水滴发生的物态变化是液化3.[来源:2021年江苏省宿迁市中考物理一模试卷]水煎包是东营特色名吃,其特色在于兼得水煮油煎之妙,色泽金黄,一面焦脆,三面嫩软,皮薄馅大,香而不腻。
在水煎包的制作过程中,以下说法正确的选项是()①水煎包“香气四溢〞,说明分子在不停地做无规那么运动②水煎包能被煎成金黄色,是因为油的沸点比水的沸点低③木柴燃烧时将化学能转化为内能④往热锅内倒入水会产生大量的“白气〞,“白气〞是水汽化形成的⑤锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动〞,此时水蒸气的内能转化为锅盖的机械能A. ①②③⑤B. ①③⑤C. ①③④⑤D. ②③④⑤4.[来源:2021年广西玉林市玉州区中考物理模拟试卷〔一〕]节约用水是每个公民的责任,关于水的物态变化,以下说法正确的选项是()A. 霜的形成是凝固现象B. 露的形成是液化现象C. 冰的形成是凝华现象D. 雾的形成是汽化现象5.[来源:2021年上海市黄浦区中考物理二模试卷]人的正常体温约为()A. 25℃B. 33℃C. 37℃D. 42℃6.[来源:2021广东省珠海市模拟题]以下事例中能说明分子作无规那么运动的是()A. 新冠病毒随飞沫传播的过程B. 熬制中药时药锅上方的“白汽〞上升C. 洗手时水中泡沫在翻滚D.打疫苗时闻到酒精消毒液的气味7.[来源:2021年吉林省长春市解放中学中考物理一模试卷]以下自然现象中的物态变化,需要吸热的是()A. 春天,河道冰雪消融B. 夏天,山间云雾蒸腾C. 秋天,花草凝结露珠D. 冬天,草木挂满白霜8.[来源:2021年四川省成都市高新区中考物理一诊试卷]以下关于热现象的说法中,正确的选项是()A. 火箭使用液态氢作燃料,是因为它含有的热量多B. 汽油机的汽缸顶部有一个喷油嘴C. 热机所用燃料的化学能转化成的内能越多,效率越高D. 汽油机和柴油机均属于内燃机,工作时它们点火的方式不同9.[来源:2021年河南省洛阳市涧西区中考物理一模试卷]以下与物态变化相关的说法,正确的选项是A. 出汗时吹风扇感觉凉快,是因为风降低了室温B. 地面上的水消失,与冬天人呼出的“白气〞形成原理相同C. 因为雪形成过程中要吸收热量,所以下雪时天气变冷D. 放在衣柜里的樟脑丸消失过程,需要吸热10.[来源:2021年河北省承德市中考物理一模试卷]以下说法正确的选项是()A. “破镜不能重圆〞说明分子间没有引力B. 发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体C. 把0℃的冰块加热熔化成0℃的水,假设不考虑水的蒸发,其内能不变D. 同一物体温度降低得越多,放出的热量就越多11.[来源:2021年河北省承德市中考物理一模试卷]以下关于能量转化的说法,正确的选项是()A. 甲图中,风力发电将空气的动能转化为电能B. 乙图中,拉开的弹弓将石子弹出的过程,弹性势能增大C. 丙图中,“神舟五号〞载人飞船成功返航,返回舱在减速着陆过程中机械能守恒D. 丁图中,水平路面上疾驰的汽车,将重力势能转化为动能12.[来源:2021年福建省福州市师范高等专科附中中考物理模拟试卷]以下取暖改变内能方式与其他三个不同的是()A. 搓手取暖B. 烤火取暖C. 向手“呵气〞取暖D. 用热水袋取暖13.[来源:2021年四川省成都市新都区中考物理二诊试卷]用稳定的热源给一个物体均匀加热,设物体吸收的热量与加热时间成正比,得到其温度随时间变化的曲线如下图,那么它在固态时的比热与液态时的比热之比是()A. 1:2B. 2:1C. 1:4D. 4:114.[来源:2021年四川省成都七中育才学校中考物理一诊试卷]以下与四冲程汽油机有关的说法中正确的选项是()A. 汽油机的效率较高,可达70%左右B. 汽油机的压缩冲程利用高温气体推动活塞对外做功C. 如下图是吸气冲程D. 汽油机能量损失最大之处是燃料燃烧不完全15.[来源:2021年江苏省无锡市锡北片中考物理一模试卷]如图是重庆人喜欢吃的酸辣粉,以下分析正确的选项是()A. 煮酸辣粉前,锅中已沸腾的水温度一直升高B. 煮酸辣粉时,通过做功改变了酸辣粉的内能C. 酸辣粉冒的“白气〞是由于水蒸气升华形成的D. 酸辣香味四溢是由于分子永不停息做无规那么运动二、多项选择题〔本大题共5小题〕16.[来源:2021年北京市中考物理模拟试卷〔A卷〕]如下图的四个热学实验,以下说法中正确的选项是()A. 将红墨水同时滴入冷、热水烧杯中,热水先变红,说明分子运动快慢跟温度有关B. 用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时,测力计的示数变大,说明大气压强的存在C. 将活塞迅速下压,使筒内的硝化棉燃烧,说明外界对物体做功,使物体的内能增大D.向烧瓶内打气,当瓶塞跳出时,瓶内出现白雾,说明物体对外界做功,物体内能减小17.[来源:2021年吉林省松原市前郭县洪泉中学中考物理五模试卷]如图将冰块放于易拉罐中并参加适量的盐,用筷子搅拌大约半分钟,用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,可以看到冰水混合物的温度低于0℃。
襄阳四中2012年物理热学试题精选一、选择题1.从微观的角度来看,一杯水是由大量水分子组成的,下列说法中正确的是( )A .当这杯水静止时,水分子也处于静止状态B.水的温度越高,水分子的平均动能越大C.每个水分子都在运动,且速度大小相等D.这些水分子的动能总和就是这杯水的动能答案:B2.关于分子动理论的理解,下列说法正确的是( )A.当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,但斥力减小得更快,所以分子间的作用力总表现为引力B.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大C.布朗运动是固体分子的运动,它说明固体分子永不停息地做无规则运动D.已知某种液体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N A,则该液体分子间的平均距离可以表示为答案:BD3.关于热力学定律,下列说法正确的是(B )A.在一定条件下物体的温度可以降到0 KB.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4.下图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。
下列说法正确的是(BC )A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力C.当r等于r2时,分子间的作用力为零D.当r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功5.1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律,后来有许多实验验证了这一规律。
若以横坐标 表示分子速率,纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。
下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是(D )6.气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和,其大小与气体的状态有关,分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的( A )A.温度和体积B.体积和压强C.温度和压强D.压强和温度7.下列说法正确的是( )A.区分晶体与非晶体的最有效方法是看有没有规则的几何外形B.区分晶体与非晶体的最有效方法是看有没有一定的熔点C.一定温度下,饱和汽的压强是一定的D.空气的相对温度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值答案:BCD8.以下关于晶体和液体的说法中正确的是( )A.荷叶上的露珠呈球形是表面张力作用的结果B.产生毛细现象时,液体在毛细管中一定上升C.浸润液体呈凸液面,不浸润液体呈凹液面D.液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化答案:AD9.2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。
热学热学知识点补充专题练习题及其答案
1.一直径2r=100mm 的直立的圆筒形容器,内装0020.0T C =(即室温)、0.100n mol =的
气体,筒的上盖是可自由上下移动、质量m=800g 的玻璃板,圆筒(包括上盖和筒底)的热导率和热容量很小,一束功率固定的激光器发射7
5.1410m λ-=⨯的光无吸收地穿过空气和玻璃板照入筒内,被筒内气体完全吸收并转化为热运动,照射Δt=10s 后关掉激光器,测得玻璃板位移Δh =30.0mm 。
求:(l )辐射后空气的温度和压强;(2)气体吸收的辐射能、气体吸收的辐射功率及单位时间内吸收的光子数;(3)光能转化为机械势能的效率;(4)让圆筒缓慢地旋转900后成水平方向,气体的温度和压强?
已知大气压强P 0=101 .3 kPa,气体定容摩尔热容20.8/C J mol K υ=⋅
2. 一个老式的电保险丝,由连接在两个端纽之间的一根细而均匀的导线构成。
导线按斯特藩定律从其表面散热。
斯特藩定律指出:辐射功率P 跟辐射体表面积S 以及一个与温度有关
的函数成正比,即 )(外辐44T T S P -∝,试说明为什么用保险丝时并不需要准确的长度。
3. 有两根长度均为50cm 的金属丝A 和B 牢固地焊在一起,另两端固定在牢固的支架上(如图)。
其线胀系数分别为αA =1.1×10-5/℃,αB =1.9×10-5/℃,倔强系数分别为K A =2×106N/m ,K B =1×106N/m ;金属丝A 受到450N 的拉力时就会被拉断,金属丝B 受到520N 的拉力时才断,假定支架的间距不随温度改变。
问:温度由+30°C 下降至-20°C 时,会出现什么情况?(A 、B 丝都不断呢,还是A 断或者B 断呢,还是两丝都断呢?)不计金属丝的重量,在温度为30℃时它们被拉直但张力为零。
4.长江大桥的钢梁是一端固定,另一端自由的。
这是为什么?如果在-10℃时把两端都固定起来,当温度升高到40℃时,钢梁所承担的胁强(压强)是多少?
(钢的线胀系数为12×10-6/℃,弹性模量为2.0×105N/mm2,g=10m/s2)
5.厚度均为a=0.2毫米的钢片和青铜片,在T1=293开时,将它们的端点焊接起来,成为等长的平面双金属片,若钢和青铜的线膨胀系数分别为10-5/度和2×10-5/度,当把它们的温度升高到T2=293开时,它们将弯成圆弧形,试求这圆弧的半径,在加热时忽略厚度的变化。
6.在负载功率P1=1kW,室温t0=20℃时,电网中保险丝的温度达到t1=120℃,保险丝的材料的电阻温度系数α=4×10-3K-1,保险丝的熔断温度t2=320℃,其所释放的热量与温度差成正比地增加,请估计电路中保险丝熔断时负载的功率。
7.毛细管由两根内径分别为d1和d2的薄玻璃管构成,其中d1›d2,如图21-15所示,管内注入质量为M的一大滴水。
当毛细管水平放置时,整个水滴“爬进”细管内,而当毛细管竖直放置时,所有水从中流出来。
试问当毛细管的轴与竖直方向之间成多大角时,水滴一部分在粗管内而另一部分在细管内?水的表面张力系数是σ,水的密度为ρ。
对玻璃来说,水是浸润液体。
8.有一摆钟在25℃时走时准确,它的周期是2s,摆杆为钢质的,其质量与摆锤相比可以忽略不计,仍可认为是单摆。
当气温降到5℃时,摆钟每天走时如何变化?已知钢的线胀系数α=1.2×10-5℃-1。
9.有一个用伸缩性极小且不漏气的布料制作的气球(布的质量可忽略不计),直径为d=2.0m。
球内充有压强p0=1.005×105Pa的气体,该布料所能承受的最大不被撕破力fm=8.5×103N/m,(即对于一块展平的一米宽的布料,沿布面而垂直于布料宽度方向所施加的力超过8.5×103N时,布料将被撕破)。
开始时,气球被置于地面上,该处的大气压强为p a0=1.000×105Pa,温度T0=293K。
假设空气的压强和温度均随高度而线性地变化,压强的变化为a p=-9.0Pa/m,温度的变化为a T=-3.0×10-3K/m,问该气球上升到多少高度时将破裂?
假设气体上升很缓慢,可认为球内温度随时与周围空气的温度保持一致,在考虑气球破裂时,可忽略气球周围各处和底部之间空气压强的差别。
10.有一底部开口的热气球,其体积V b=1.1m3是常数,气球蒙皮的质量m k=0.187kg,其体积可忽略不计,空气的初始温度为θ3=20℃,正常的外部气压为p0=1.013bar,在这些条件下的空气密度为ρ1=1.2kg/m2。
1.为使气球刚好能浮起,气球内的空气必须加热到多高的温度?
2.先把气球系牢于地,把内部空气加热到稳态温度θ3=110℃。
当气球被释放并开始上升时,其最初的加速度是多少?
3.将气球下部扎紧,在气球内部的空气维持稳态温度θ1=110℃的情形下,气球在温度为20℃和地面大气压为p0=1.013bar的等温大气中上升,在这些条件下,求气球能达到的高度
h .
4.在高度h处[见问题3],将气球从其平衡位置拉离Δh=10m,然后释放,问气球将作何种运动?
11、任何弯曲表面薄膜都对液体施以附加压强,如果液体的表面是半径为R的球面的一部分,求其产生的附加压强为多大?
12、将1大气压的空气吹成r=2.5厘米的肥皂泡,应作多少功?肥皂液的表面张力 系数α=45×10-3牛/米。
13、紧绷的肥皂薄膜有两个平行的边界,线AB 将薄膜分隔成两部分(如图21-29
(a ))。
为了演示液体的表面张力现象,刺破左边的膜,线AB 受到表面张力作用被拉紧,试求此时线的张力。
两平行边之间的距离为d ,线AB 的长度为l (L ›πd/2),肥皂液的表面张力系数为σ
14、在航天飞船上,如图21—34所示,有一长cm 20l =的圆筒,绕着与筒长度方向垂直的轴'oo 以恒定的转速min /100n =旋转,筒近轴端离oo ’为cm 10d =,筒内装有非常粘稠、密度3g/cm 2.1=ρ的液体,有一颗质量为m ’=1.0mg 、密度3
g/cm 5.1'=ρ粒子从圆筒正中部释放(初始相对筒静止),试求粒子到达筒端克服粘滞阻力所做功。
又问如果这个粒子密度3g/cm 0.1''=ρ,其他条件均不变,则粒子到达筒端过程中克服粘滞阻力所做功又是多少?
15、一个气球中充满了2molH 2S ,气球体积为0.15m 3,球内放了一个内装1molSO 2的小容器,小容器与气球本身重量可忽略不计,在t=0时刻放手,气球向上飘起,假设上升10s 后,小容器自动弹开放出SO 2,又过了10s 反应完全,此时气球的速率为40m/s ,方向向上,且在此10s 内,气球上升高度为100m 。
问再过多久气球重新回到地面,气球内SO2的平均反应速率为多少?(空气阻力不计,空气密度为1.29kg/m 3,g=9.8m/s 2)
16、如图22-20所示,若在湖水里固定一细长圆管,管内有一活塞,它的下端位于水面上,活塞的底面积S=1cm2,质量不计,水面的大气压强P0=1.0×105Pa。
现把活塞缓慢地提高H=5m,则拉力对活塞做的功为 J。
17、质量为m1的圆筒水平地放置在真空中,质量为m2、厚度可忽略的活塞将圆筒分为体积相同的两部分(图23-13(a)),圆筒的封闭部分充有n摩尔的单原子理想气体,气体的摩尔质量为M,温度为T0,突然放开活塞,气体逸出。
试问圆筒的最后速度是多少?设摩擦力、圆筒和活塞的热交换以及气体重心的运动均忽略不计。
(T0=273K,m1=0.6kg,m2=0.3kg,n=25mol,氦的摩尔质量为 4×10-3kg/mol,C V=12.6J/mol·K,γ=5/3)
18、试估算地球大气的总质量M和总分子数N。
19、有一气缸,除底部外都是绝热的,上面是一个不计重力的活塞,中间是一块固定的导热隔板,把气缸分隔成相等的两部分A和B,上、下各有1mol氮气(图27-3),现由底部慢慢地将350J热量传送给缸内气体,求
(1)A、B内气体的温度各改变了多少?
(2)它们各吸收了多少热量。
若是将中间的导热隔板变成一个绝热活塞,其他条件不变,则A、B的温度又是各改变多少(不计一切摩擦)?
20、一卡诺机在温度为27ºC和127ºC两个热源之间运转,(1)若在正循环中,该机从高温热源吸热1.2×103cal,则将向低温热源放热多少?对外作功多少?(2)若使该机反向运转(致冷机),当从低温热源吸热1.2×103cal热量,则将向高温热源放热多少?外界作功多少?
21、一个质量为m=200.0kg,长L0=2.00m薄底大金属桶倒扣在宽旷的水池底部(如图27-15(a)所示)。
桶的内横截面积S=0.500m2(桶的容积为L0S),桶本身(桶壁与桶底)的体积V0=2.50×10-2m3,桶内封有高度L=0.200m的空气。
池深H0=20.00m。
大气压强P0=10.00Mh2o,水的密度ρ=1.000×103kg/m3,重力加速度g取10.00m/s2。
若用图中所示的吊绳将桶上提,使桶底能到达水面处,则绳拉力所需做的功有一最小值。
试求从开始到绳拉力刚完成此功的过程中,桶和水(包括池水及桶内水)的机械能改变了多少(结果要保留三位有效数字)?不计水的阻力,设水温很低,不计其饱和蒸汽压的影响,并设水温上下均匀且保持不变。