物理竞赛辅导 - 热学练习题（一）(42K)

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物理竞赛辅导——热学练习题（一）

班别______ 姓名_________ 成绩___________

1、 已知油酸的密度为6.37×10kg/m，油酸的原子量为282。试估算油酸分子的直径有多大？（结果保留一位有效数字） 2、 一汽缸历的初始体积为V0，其中盛有2摩尔的空气和少量的水（水的体积可忽略）。其平衡时气体的总压强是3.0大气压，经作等温膨胀使其体积加倍，在膨胀过程结束时，其中的水刚好全部消失，此时的总压强为2.0大气压。若让其继续作等温膨胀，使其体积再次加倍，试计算此时：（1）汽缸中气体的温度；（2）汽缸中水蒸汽的摩尔数；（3）汽缸中气体的总压强。（假定空气和水蒸气均可当作理想气体处理）

3、 两端封闭地均匀玻璃管内，发现有一段水银柱将管内的气体分为两部分。玻璃管与水平面成a角，如图所示，将玻璃管整体浸入较热的水中，重新达到平衡，试论证水银柱的位置是否变化。如果变化，如何变化？

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4、 如图所示，一根两端封闭、粗细均匀的石英管，竖直放置，内有一段水银柱，将管隔成上下两部分。下方为空气，上方为一种可分解的双原子分子气体（每个分子由两个原子组成）。此种双原子分子气体的性质为：当T>T0时，其分子开始分解为单原子分子（仍为气体）。用n0表示T0时的双原子分子数， 表示 系：

时分解了的双原子分子数，其分解规律为但

很小时，有如下的关

。已知初始温度为T0，此时，下方气体柱长度为2l0，上方

气体柱长度为l0，水银柱产生的压强为下方气体压强的 倍(0< <1)，试讨论

当温度由T0开始缓慢上升时，水银柱将上升还是下降。忽略石英管和水银柱的体积随温度的变化。

提示：可用x l0表示水银柱因温度升高而移动的距离，x>0表示升高，x<0表示下降。

5、 如图所示，一薄壁钢筒竖直放置在水平桌面上，筒内有一与底面平行并可上下移动的活塞K，它将筒壁隔成A、B两部分，两部分的总容积为0.08313

米。活塞导热性能良好，与筒壁无摩擦、不漏气。筒的顶部轻轻放上一质量与活塞K相等的铅盖，盖与筒的上端接触良好（无漏气缝隙）。当筒内的温度为270C 时，活塞上方A中盛有3摩尔的理想气体，下方B中盛有0.4摩尔的理想气体，B中气体的体积占总容积的1/10。现对筒内气体缓慢加热，把一定的热量传给气体，当达到平衡时，B中的气体的体积变为占容积的1/9。问筒内的气体温度是多少？已知筒外大气压强为1.04×105帕，普适气体恒量为8.31焦/摩尔 开。

6、 1964年制成了世界第一盏用海浪发电地航标灯，它地气室示意图如图所示。利用海浪上下起伏地力量，空气能被吸进来，压缩后再推入工作室，推动涡轮机带动发电机发电。当海水下降时，阀门K1关闭，K2打开，设每次吸入压

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强为1.0×10帕、温度为7C地空气0.233米（空气可视为理想气体），当海水上升时，K2关闭，海水推动活塞绝热压缩空气，空气压强达到

帕时，阀门K1才打开。K1达到后，活塞继续推动空气，直到气体全部推入工作室为止，同时工作室地空气推动涡轮机工作。设打开K1后，活塞附近地压强近似保持不变，活塞地质量及活塞与筒壁间地摩擦忽略不计。问海水每次上升时所作功是多少？已知空气从压强为P1、体积为V1地状态绝热地改变到

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压强为P2、体积为V2的状态过程中，近似遵循关系式P1/P2=（V2/V1），1摩尔理想气体温度升高1K时，内能改变为3R/2 。[R=8.31焦耳/（摩尔 开）]

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