热学热学知识点补充专题练习题及其答案

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中考专题07热学实验(知识点复习+例题讲解+过关练习)(答案版)

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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”)。

热学复习题答案

热学复习题答案

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

高中物理热学基础练习题及答案

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℃。

(完整版)热学经典题目归纳附答案

(完整版)热学经典题目归纳附答案

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

2024年中考物理热学知识练习题及答案

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

大学热学试题题库及答案

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

初一物理热学练习题及答案20题

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

大学物理热学练习题及答案

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。

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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。

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