問題詳情:
(1)(5分)下列有關熱現象的敍述中,正確的是( )(填正確*標號,選對一個的得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯一個扣3分,最低得分為0分)
A.一切自然過程總是沿着分子熱運動無序*減小的方向進行
B.機械能轉化為內能的實際宏觀過程是不可逆過程
C.氣體可以從單一熱源吸收熱量,全部用來對外做功
D.第二類永動機沒有違反能量守恆定律,但違反了熱力學第一定律
E.熱量可以從低温物體傳到高温物體,但是不可能不引起其它變化
(2)(10分)如圖所示,兩個可導熱的氣缸豎直放置,它們的底部都由一細管連通(忽略細管的容積)。兩氣缸各有一個活塞,質量分別為m1和m2,活塞與氣缸無摩擦。活塞的下方為理想氣體,上方為真空。當氣體處於平衡狀態時,兩活塞位於同一高度h.(已知m1=2m,m2=m)
(1)在兩活塞上同時各放一質量為m的物塊,求氣體再次達到平衡後兩活塞的高度差(假定環境温度始終保持為T0)。
(2)在達到上一問的終態後,環境温度由T0緩慢上升到1.25T0,試問在這個過程中,氣體對活塞做了多少功?(假定在氣體狀態變化過程中,兩物塊均不會碰到氣缸頂部)。
【回答】
(1)(BCE)
(2)解:(1)設左、右活塞的面積分別為S'和S,由於氣體處於平衡狀態,故兩活塞對氣體的壓強相等,即:= (1分) 由此得:S′=2S (1分) 在兩個活塞上各加質量為m的物塊後,假設左右兩活塞仍沒有碰到汽缸底部,由平衡條件:P左=,P右=,P左<P右,則右活塞降至氣缸底部,所有氣體都在左氣缸中 (1分) 在初態,氣體的壓強為,體積為3Sh;
在末態,氣體壓強為,體積為2xS(x為左活塞的高度) (1分) 由玻意耳定律得:·3Sh =·2xS (1分) 解得:x=h,即兩活塞的高度差為x=h (1分) (2)當温度由T0上升至T=1.25T0時,氣體的壓強不變,設x'是温度達到T時左活塞的高度,由蓋·呂薩克定律得:x'= x=1.25h (2分) 活塞對氣體做的功為:W=FS=3mg(x'-x)=0.75mgh (2分)
知識點:專題九 熱學部分
題型:綜合題