热学计算题专题复习(含答案)
1 热学专题复习二 1、（10分）如图所示，水平地面上固定两个完全相同导热性能良好的足够长的气缸，两气缸内各有一个用轻杆相连接的活塞，活塞和气缸封闭着一定质量的理想气体，活塞到气缸底部的距离均为d，
活塞与气缸之间无摩擦，轻杆无压力，大气压强为0p，现锁定两个活塞，使右侧气缸与一个恒温热源接触，使右侧气体的热力学温度升高为原来的2倍，求： (i) 若右侧气缸的温度升高后，右侧气缸内的气体压强变为多大。 (ii)若保证右侧气缸与上述恒温热源的接触，解除两侧活塞的锁定，求稳定后活塞向左移动的距离。
2、(9分) 如图所示的玻璃管ABCDE，CD部分水平，其余部分竖直（B端弯曲部分长度可忽略），玻璃管截面半径相比其长度可忽略，CD内有一段水银柱，初始时数据如图，环境温度是300K，大气压是75cmHg。现保持CD水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，当水平段水银柱刚好全部进入DE竖直管内时，保持玻璃管静止不动。问： （i）玻璃管A端插入大水银槽中的深度是多少？（即水银面到管口A的竖直距离）？ （ii）当管内气体温度缓慢降低到多少K时，DE中的水银柱刚好回到CD水平管中？
3、（9分）如图所示除气缸右壁外其余部分均绝热，轻活塞K与气缸壁接触光滑，K把密闭气缸分隔成体积相等的两部分，分别装有质量、温度均相同的同种气体a和b，原来a、b两部分气体的压强为p0、温度为27 ℃、体积均为V。现使气体a温度保持27 ℃不变，气体b温度降到-48 ℃，两部分气体始终可视为理想气体，待活塞重新稳定后，求：最终气体a的压强p、体积Va。 2
4. （10分）如下图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面的面积S=0.01m2，中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体，A、B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动，但不漏气，A的质量可不计、B的质量为M，并与一劲度系数k=5×103N/m的较长的弹簧相连。已知大气压强p0=1×105Pa，平衡时两活塞间的距离l0=0.6m。现用力压A，使之缓慢向下移动一定距离后保持平衡。此时，用于压A的力F=5×102N。假定气体温度保持不变，求: （1） 此时两活塞间的距离。 （2）活塞A向下移的距离。 （3）大气压对活塞A和活塞B做的总功。
5 (9分)如图所示是小明自制的简易温度计。在空玻璃瓶内插入一根两端开口、内横截面积为0.4cm2的玻璃管，玻璃瓶与玻璃管接口处用蜡密封，整个装置水平放置。玻璃管内有一段长度可忽略不计的水银柱，当大气压为1.0×105Pa、气温为7℃时，水银柱刚好位于瓶口位置，此时封闭气体体积为480cm3，瓶口外玻璃管有效长度为48cm。求 ①此温度计能测量的最高气温； ②当气温从7℃缓慢上升到最高气温过程中，密封气体吸收的热量为3J，则在这一过程中密封气体的内能变化了多少。 3
6、 (10分) 如图所示，内壁光滑长度为4l、横截面积为S的汽缸A、B，A水平、B竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度27℃、大气压为p0的环境中，活塞C、D的质量及
厚度均忽略不计。原长3l、劲度系数03pSkl的轻弹簧，一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A
缸口的O点。开始活塞D距汽缸B的底部3l．后在D上放一质量为0pSmg的物体。求： （i）稳定后活塞D下降的距离； （ii）改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置，则气体的温度应变为多少?
7.如图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体，p0和T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求： (1)气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1； (2)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.
8.(2013·新课标卷Ⅱ)如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长l1＝25.0cm的空气柱，中间有一段长为l2＝25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3＝40.0cm.已知大气压强为P0＝75.0cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l1′＝20.0cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离． 4
9.用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，实验步骤如下： ①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接； ②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用V－1p图像处理实验数据，得出如图乙所示的图线．
(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是 ； (2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是 和 ；
(3)如果实验操作规范正确，但图中的V－1p图线不过原点，则V0代表
10．（10分）如图所示，粗细均匀的L形细玻璃管AOB，OA、OB两部分长度均为20cm，OA部
分水平、右端开口，管内充满水银，OB部分竖直、上端封闭．现将玻璃管在竖直平面内绕O点逆时针方向缓慢旋转53°，此时被封闭气体长度为x．缓慢加热管内封闭气体至温度T，使管内水银恰好不溢出管口．已知大气压强为75cmHg，室温为27℃，sin53°=0.8，． 求：①气体长度x； ②温度T． 5
热学专题复习二参考答案 1、(10分)解：(i)由题意可知，右侧气体做等容变化，升温前，左右气缸内气体压强均 为0p，升温后右侧气体压强为2p，由查理定律得：TpTp220 ① （2分） 解得022pp ② （1分） (ii)设活塞向左移动x，左侧气体压强变为1p，右侧气体压强变为2p，由玻意耳定律 对左侧气体有：SxdpdSp)(10 ③ （2分） 对右侧气体有：Sxdpdsp)(220 ④ （2分） 对活塞受力分析可知：21pp ⑤ （1分） 联立③④⑤式并代入数据解得：3dx ⑥ （2分） 2、 解：ⅰ、P1V1=P2V2 即：75 ×160=（75+5）×L2 L2=150cm h=25cm
ⅱ、 3113VVTT L3=140-25+15+10=140cm
3262.5TK
3、【答案】078PP＝；87aVV＝ 【解析】 试题分析：由题意可知b降温平衡后ab两部分气体压强仍相等，设为P；对b气体，加热前压强为：Pb=P0，体积为：Vb=V，温度为：Tb=T0=273+27=300K 设降温后气体压强P，温度：T1=273-48=225K，体积为V1
根据理想气体状态方程得：101 bPVPVTT＝ ① 对a气体，初态压强为：Pa=P0，体积为：Va0=V，温度为：Ta=T0=300K 末态压强为P，体积为：Va=2V-V1 因为隔板绝热，a做等温变化，由玻意耳定律得：PaVa0=PVa ② 6
①②联立得：87aVV＝；167VV＝；078PP＝ 4、【答案】（1）0.4m （2）0.3m （3）200J
5、【答案】①18.2℃②1.08J 【解析】 试题分析：①当水银柱到达管口时，达到能测量的最高气温T2，则 初状态：T1=(273+7)K=280K V1=480cm3 末状态：V2=(480+48×0.4)cm3=499.2 cm3
由盖吕萨克定律 2211TVTV 代入数据得T2=291.2K=18.2℃ ②水银移动到最右端过程中，外界对气体做功 W=-P0SL=-1.92J 由热力学第一定律得气体内能变化为△E=Q+W=3J+(-1.92J)=1.08J 6、（10分）解：（i）开始时被封气体的压强为01pp，活塞C距气缸A的底部为l，被封气体的 体积为4lS，重物放在活塞D上稳定后，被封气体的压强 0022pSmgpp.............................................................................................①
活塞C将弹簧向左压缩了距离1l，则 Sppkl)(021 ...................................................................................................②
根据波意耳定律，得 7
xSplSp204 .......................................................................................................③
活塞D下降的距离14lxll. ......................................................................④ 整理得ll37.........................................................................................................⑤ （ii）升高温度过程中，气体做等压变化，活塞C的位置不动，最终被封气体的体积为 Sll)4(1,对最初和最终状态，根据理想气体状态方程得
273)34(273274220tSllplSp
........................................................................................⑥
解得Cto3772. ...............................................................................................⑦ 评分标准：本题共10分，其中③④⑥每式2分，其余每式1分。
7、解析：(1)在气体由p＝1.2p0下降到p0的过程中，气体体积不变，温度由T＝2.4T0变为T1，由查理定律得T1T＝p0p 在气体温度由T1变为T0的过程中，体积由V减小到V1，气体压强不变，由盖·吕萨克定律得：VV1＝T1
T0
，
解得 T1＝2T0V1＝12V. (2)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为 W＝p0(V－V1)，在这一过程中，气体内能的减少量为 ΔU＝α(T1－T0)
由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为： Q＝W＋ΔU，解得Q＝p0V＋αT0
8、解析：以cmHg为压强单位，在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为 p1＝p0＋l2① 设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1′，
2020 年高考物理热学计算专题及答案
2020 年高考物理热学计算专题及答案专题简介：1.物体吸收或放出热量的公式①计算物体吸收热量的公式为：Q 吸=cm (t -t 0)=cm ⊿t 。
②计算物体放出热量的公式为：Q 放=cm (t 0-t )=cm ⊿t 。
其中，Q 吸表示吸收热量，单位是J ；c 表示物体比热容，单位是J/(kg·℃)；m 表示质量，单位是kg ；t 0表示物体初始温度，单位是℃；t 表示物体后来的温度，单位是℃。
⊿t =t -t 0表示物体升高了的温度。
⊿t =t 0-t ，表示物理降低了的温度。
2.燃料完全燃烧放出热量的公式①燃料完全燃烧释放出的热量公式为：Q 放=mq 。
②气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为：Q 放=qV 。
推导过程如下： 说明：①中的公式对固体、液体、气体、均适用。
②只对气体适用。
两个公式的得出都是根据热值的定义式得到的。
其中，Q 放表示燃料完全燃烧放出的热量，单位是J ；q 表示燃料的热值，单位是J/kg ；m 表示质量，单位是kg 。
V 表示体积，单位是ｍ3。
3.热效率公式（1）热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
热机的效率是热机性能的一个重要指标。
汽车发动机的效率、飞机发动机的效率、轮船发动机的效率均属于热机的效率，其公式为：η=放吸Q Q 。
（2）炉具的热效率：天然气燃烧放出的热量是炉具提供的总热量，Q 总=Q 放，水吸收的热量是有用的热量Q 有=Q 吸，则η=总有Q Q 。
（3）电热水器的效率：电热丝所产生热量为Q 总，总=Q 放，水需要吸收热量为Q 有，有=Q 吸，则η=总有Q Q 。
专题例题：【例题1】（2018•济宁）将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中（如图所示），通过 方式改变牛奶的内能，图中乙是250g 牛奶与热水的温度随时间变化的图象，则牛奶在加热过程中吸收的热量为 J ．[c 牛奶=4.2×103J/（kg•℃）]【答案】热传递；2.1×104。
初中热学计算题及答案
初中热学计算题及答案【篇一：初中物理热学计算题】(1)用一底面积为0・1 m2的方形水槽装了6 kg水，在中午的太阳光下照射25 min,水的温度升高了5℃。
水吸收的热量是多少?(2)设每平方米水面上、平均每分钟太阳辐射的热量为n，则n是多少(3)将水槽中的水倒掉，然后平铺上6 kg的细沙，在中午的太阳光下照射23 min，细沙的温度能升高多少?(4)细沙吸收的这些热量相当于完全燃烧多少立方厘米液化气所产生的热量(2)这些水吸收的热量是多少(3)用煤气灶加热时，也使这些水从20℃升高到45℃，共燃烧了2kg煤气。
则用该煤气灶烧水的效率是多少(1)浴池中温泉水的质量是多少?(2)当浴池中的温泉水从85℃降到45℃时，放出的热量是多少？(3)温泉水放出的这些热量相当于完全燃烧多少千克的煤(1)完全燃烧2l0g的汽油，能放出多少热量(2)如果这些热量全部被水吸收，水温从20℃升高到43℃。
则水的质量是多少(1)水吸收的热量是多少(2)烟煤放出的热量是多少(3)锅炉烧水的效率是多少(1)水吸收的热量是多少(2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少(3)实际上烟煤未完全燃烧。
若水吸收的热量是烟煤放出热量的8.4%,那么烟煤实际放出的热量是多少求：(1)水吸收的热量是多少？(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭(1)烧开这些水需要吸收多少热量(2)若小明每天都用煤气灶烧开这样一壶水，仅烧水这一项，小明家一个月(按30天计)需要交多少煤气费(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少10.(12 一模)(5分)很多家用电器是用遥控器开、关机的。
用遥控器关机后，电源并没有断开，此时的家用电器为待机状态，用电器仍要消耗一些电能。
若小明家所有用电器待机状态时的总功率为21w，平均每天处于待机状态的时间为10h。
试求：（1）一个月（30天）因用电器待机而浪费的电能是多少千瓦时？（1）水吸收的热量是多少？（2）用酒精灯烧水时的效率是多少？（1）水吸收的热量是多少（2）煤气灶烧水时的效率是多少（1）水吸收的热量是多少?（2）该锅炉烧这些水的效率是多少试求：（1）水吸收的热量是多少？答案：△t *=q沙吸/ c沙m沙=21℃（1 分）（3）细沙的温度能升高21 ℃。
热学计算题(答案)
热学计算题（参考答案）2． 【答案】（1）ABE （4分。
选对一个给2分，选对2个给3分，选对3个给4分；有选错的给0分） （2）设初始状态时汽缸左气室的体积为V01，右气室的体积为V02；当活塞至汽缸中某位置时，左、右气室的压强分别为p1、p2，体积分别为V1、V2，由玻意耳定律得 p0V01=p1V1 ① p0V02=p2V2② 依题意有V01+V02=V1+V2③ 由力的平衡条件有 p2–p1=ρgh ④联立①②③④式，并代入题给数据得22101101239V V V V +-=0 ⑤由此解得10132V V =（另一解不合题意，舍去）⑥由③⑥式和题给条件得 V1:V2=1:1⑦评分参考：①②③④式各1分，⑤式2分，⑥⑦式各1分。
3． 【答案】（1）不正确 水银柱向上移动 （2）Δ=ΔA B p p 【解析】（1）不正确。
水银柱移动的原因是升温后，由于压强变化造成受力平衡被破坏，因此应该假设气体体积不变，由压强变化判断移动方向。
正确解法：设升温后上下部分气体体积不变，则由查理定律可得Δp p T T T '=+ ΔΔTp p p p T'=-=因为Δ0T >，p A <p B ，可知ΔΔA B p p <，所示水银柱向上移动。
（2）升温前有p B =p A +p h （p h 为汞柱压强） 升温后同样有p B ' =p A '+p h 两式相减可得Δ=ΔA B p p4． 【答案】 144 cmHg 9.42 cm【解析】设初始时，右管中空气柱的压强为p 1，长度为l 1；左管中空气柱的压强为p 2＝p 0，长度为l 2.活塞被下推h 后，右管中空气柱的压强为p ′1，长度为l ′1；左管中空气柱的压强为p ′2，长度为l ′2.以cmHg 为压强单位．由题给条件得p 1＝p 0＋(20.0－5.00) cmHg ① l ′1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫20.0－20.0－5.002 cm ②由玻意耳定律得 p 1l 1＝p ′1l ′1 ③联立①②③式和题给条件得 p ′1＝144 cmHg ④ 依题意 p ′2＝p ′1 ⑤l ′2＝4.00 cm ＋20.0－5.002 cm －h ⑥由玻意耳定律得 p 2l 2＝ p ′2l ′2 ⑦联立④⑤⑥⑦式和题给条件得 h ＝9.42 cm ⑧ 5． 【答案】 4天【解析】设氧气开始时的压强为p 1，体积为V 1，压强变为p 2(2个大气压)时，体积为V 2.根据玻意耳定律得 p 1V 1＝p 2V 2 ①重新充气前，用去的氧气在p 2压强下的体积为 V 3＝V 2－V 1 ②设用去的氧气在p 0(1个大气压)压强下的体积为V 0，则有 p 2V 3＝p 0V 0 ③设实验室每天用去的氧气在p 0下的体积为ΔV ，则氧气可用的天数为N ＝V 0ΔV ④联立①②③④式，并代入数据得 N ＝4(天) ⑤6． 【答案】（1）2 （2）5:4 【解析】（1）设初始时压强为p左侧气体满足'111pV pVT kT =右侧气体满足'2pV pV =解得212V k V == （2）活塞导热达到平衡左侧气体满足'1'11"'p V p V kT T =右侧气体满足''''2'22p V pVT T = 平衡时 ''12T T =解得'12'2154V T V kT ==7． 【答案】 (ⅰ)330 K (ⅱ)1.01×105 Pa【解析】 大小活塞在缓慢下移过程中，受力情况不变，汽缸内气体压强不变，由盖—吕萨克定律得V 1T 1＝V 2T 2初状态V 1＝l2(S 1＋S 2)，T 1＝495 K末状态V 2＝lS 2代入可得T 2＝23T 1＝330 K(ⅱ)对大、小活塞受力分析则有 m 1g ＋m 2g ＋pS 1＋p 1S 2＝p 1S 1＋pS 2 可得p 1＝1.1×105 Pa缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡过程中，气体体积不变，由查理定律得p 1T 2＝p 2T 3T 3＝T ＝303 K 解得p 2＝1.01×105 Pa8． 【答案】（1）12.0cm ；（2）13.2cm 9． 【答案】()00232P S mg Vh P S mg S S+∆=-+10．【答案】9mghT4pT 0【解析】 对一定质量的理想气体，由pVT ＝C 进行状态分析。
比热容、热量和热机效率复习计算题(附答案)
比热容、热量和热机效率计算题1、质量为2kg的某种物质，吸收8.4×104J的热量，温度升高20℃，它的比热容为多少J/(kg·℃)？2、某太阳能热水器中装有质量为50kg的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。
求这些水吸收的热量。
[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]3 天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。
已知水的比热容为c=4 .2×103J/〔kg•℃〕，天然气的热值为q=7.0×107J/m3。
求：〔1〕0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放；〔2〕水吸收的热量Q吸；〔3〕燃气灶的效率η。
4、完全燃烧42g焦炭所放出的热量，若有50％被2kg、30℃的水吸收，则水温可升高多少℃？[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q焦炭=3.0×107J/kg，此时外界为1标准大气压]5、为了利用太阳能资源，节约经营成本，崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为200L。
在夏季光照条件下，一满箱15℃的水经白天太阳能加热，温度可达到65℃。
已知水的比热容为4.2×103J/〔kg·℃〕，天然气的热值为8.4×107J/kg。
求：〔1〕10台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量？〔3分〕〔2〕若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要多少千克天然气？〔2分〕6. 如图是某太阳能热水器，向其中注入50 kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。
水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)。
试求：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少?(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤?〔煤的热值约为3.5×l07J／kg〕7、随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。
2023高中物理热学复习 题集附答案
2023高中物理热学复习题集附答案2023高中物理热学复习题集附答案一、选择题1.在以下哪一个状态下物体内能量变化最大？A. 0.5kg的物体被加热20℃B. 1kg的物体被加热10℃C. 0.5kg的物体被加热10℃D. 1kg的物体被加热20℃答案：D2.热机对外做功为3000J，吸收的热量为2000J，那么该热机的效率是多少？A. 33.3%B. 66.7%C. 100%D. 150%答案：B3.一个理想热机从200℃的高温热源吸收400J的热量，以300℃的低温热源释放一部分热量，再以100℃的低温热源释放剩余热量，如果效率为50%，释放给100℃低温热源的热量为多少？A. 100JB. 150JC. 200JD. 250J答案：C二、填空题1.一个加热器每秒向150g的流过它的水传递450J的能量，那么水的温升为____℃。
答案：3℃2.物体的摩尔热容量可以用____来表示。
答案：C3.物体的热容量是该物体吸收/释放1J的热量所引起的温度变化与____的比值。
答案：温度三、计算题1.一根长度为10cm，截面积为5cm²的铜棒，两端温度分别为300K 和600K，单位时间内通过横截面的净热量为180J，铜的热导率为394W/(m·K)，求铜棒的导热系数。
答案：0.788W/(m·K)2.一台理想的汽轮机从高温热源吸收3000J的热量，向低温热源释放1200J的热量，求该汽轮机的效率。
答案：60%四、解答题1.简述热传导的原理及影响因素。
答：热传导是指物体之间由于分子热运动而传递热量的过程。
其原理是由于物质内部存在温度差，分子会发生碰撞，在碰撞过程中传递能量，从而使得热量从高温区传递到低温区。
热传导的影响因素包括物质的热导率、物体的面积、距离和温度差等。
2.简述热机的工作原理及其效率计算公式。
答：热机的工作原理是循环地吸收热量、转化热能为机械能并对外做功、释放余热至低温热源。
备战2020年高考物理计算题专题复习《热力学定律综合题》(解析版)
《热力学定律综合题》一、计算题1.如图所示图中，一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B，气体对外做功280J，放出热量410J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中气体对外界做功200J．求：过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？2.图中A、B气缸的长度和截面积分别为30cm和，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门。
整个装置均由导热材料制成。
起初阀门关闭，A内有压强帕的氮气。
B内有压强帕的氧气。
阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡。
假定氧气和氮气均为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略。
求：活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热简要说明理由。
3.薄膜材料气密性能的优劣常用其透气系数来加以评判．对于均匀薄膜材料，在一定温度下，某种气体通过薄膜渗透过的气体分子数，其中t为渗透持续时间，S为薄膜的面积，d为薄膜的厚度，为薄膜两侧气体的压强差．k称为该薄膜材料在该温度下对该气体的透气系数．透气系数愈小，材料的气密性能愈好．图为测定薄膜材料对空气的透气系数的一种实验装置示意图．EFGI为渗透室，U 形管左管上端与渗透室相通，右管上端封闭；U形管内横截面积实验中，首先测得薄膜的厚度，再将薄膜固定于图中处，从而把渗透室分为上下两部分，上面部分的容积，下面部分连同U形管左管水面以上部分的总容积为，薄膜能够透气的面积打开开关、与大气相通，大气的压强，此时U形管右管中气柱长度，关闭、后，打开开关，对渗透室上部分迅速充气至气体压强，关闭并开始计时．两小时后，U形管左管中的水面高度下降了实验过程中，始终保持温度为求该薄膜材料在时对空气的透气系数．本实验中由于薄膜两侧的压强差在实验过程中不能保持恒定，在压强差变化不太大的情况下，可用计时开始时的压强差和计时结束时的压强差的平均值来代替公式中的普适气体常量，．4.地面上放一开口向上的气缸，用一质量为的活塞封闭一定质量的气体，不计一切摩擦，外界大气压为活塞截面积为重力加速度g取，则活塞静止时，气体的压强为多少？若用力向下推活塞而压缩气体，对气体做功为，同时气体通过气缸向外传热，则气体内能变化为多少？5.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其图象如图所示。
高考物理选考热学计算题(二十五)含答案与解析
高考物理选考热学计算题(二十五)含答案与解析评卷人得分一．计算题（共40小题）1．如图甲所示的玻璃管上端开口，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，上、下管的截面积分别为S1、S2；S2＞S1．封闭气体初始温度为27℃，乙图带箭头实线为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线。
（І）若缓慢升高气体温度，升高至多少方可将所有水银全部压入细管内。
（ІІ）根据图乙求出带箭头实线所对应全过程气体对外做的功（设1cmHg＝1.3×103P a）。
2．粗糙水平面上放置一端开口的圆柱形气缸，气缸内长L＝0.9m，内横截面积S＝0.02m2，内部一个厚度可以忽略的活塞在气缸中封闭一定质量的理想气体，活塞与一个原长为l0＝0.2m的弹簧相连，弹簧左端固定于粗糙的竖直墙上。
当温度T0＝300K时，活塞刚好在气缸开口处，弹簧处于原长。
缓慢向左推动气缸，当气缸运动位移x＝0.2m时，弹簧弹力大小为F＝400N，停止推动，气缸在摩擦力作用下静止。
已知大气压强为P0＝1.0×105Pa，气缸内壁光滑。
（ⅰ）求弹簧的劲度系数k的大小；（ⅱ）此后，将温度降低到T'时，弹簧弹力大小仍为F＝400N，气缸一直未动，求T'。
3．如图所示为一定质量的理想气体发生三个状态变化过程的p﹣V图象，其中，BC段对应的是反比例函数图象的一部分，若气体在状态A时的温度为T0，求：（i）气体在状态C时的温度和体积；（ii）若气体从B到C的过程中放出的热量为Q，则气体在A→B→C→A的过程中是吸热还是放热？吸收或放出的热量为多少？4．如图甲所示，形状别致的玻璃管，上端开口且足够长，较粗的部分横截面积S1＝2cm2，较细的部分横截面积S2＝1cm2，用适量的水银在管内密封气体。
封闭气体初始温度为57℃，气柱长度L＝22cm。
现对封闭气体缓慢加热，气体压强随体积变化的规律如图乙所示，管内气体可视为理想气体，求：①封闭气体初始状态的压强P1；②当所有水银全部压入细管时，气体温度T2。
热学计算题专题(1)
气体实验定律及理想气体状态方程的应用水银柱类型专题一、单个气体研究对象问题1. 如图所示，一根一端封闭的玻璃管，长为l=96厘米，内有一段长为h=20厘米的水银柱，当温度为27℃时，开口端竖直向上，被封闭气体长度为H=60厘米，问温度至少升至多高时，水银才能从管中全部溢出(大气压P o ＝76厘米汞柱)? （答案： T ＝385.2k ）2.如图所示，竖直放置的均匀细U 型试管，左侧管长L OA ＝30cm ，右管足够长且管口开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm ，气体温度为27℃，左右两管水银面等高。
已知大气压强为p 0＝75cmHg. （1）现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10cm 长的高度差.则此时气体的温度为多少摄氏度？（2）保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银，则至少加入多少长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度？（答案：（1）152℃，（2）31.25cm ）3.细长的截面均匀的U 形玻璃管，两端都开口，管内有两段水银柱封闭着一段空气柱，若气体温度是27℃时，空气柱在U 形管的左侧A 、B 两点之间，长为15cm ，如图所示（图中标注长度的单位是cm ）。
若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地再注入25cm长的水银柱，管内的空气柱长为多少？为了使这段空气柱长度恢复到15cm，且回到A、B两点之间。
可以向U形管内再注入一些水银，且改变气体的温度。
求从左右哪一侧注入多长的水银柱？气体的温度变为多少？大气压强相当于75cm水银柱产生的压强。
（答案：从右侧注入25 cm，375K）4.如图所示，粗细均匀，两端开口的U形管竖直放置，管的内径很小，水平部分BC长14厘米，一空气柱将管内水银分隔成左右两段，大气压强相当于高为76厘米水银柱的压强。
（1）当空气柱温度为T0=273开，空气柱长为l0=8厘米时，BC管内左边水银柱长2厘米，AB管内水银柱长也是2厘米，则右边水银柱总长是多少？（2）当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内？（3）当空气柱温度为490开时，两竖直管内水银柱上表面高度各为多少？（答案：（1）6cm，（2）420K （3）左6 cm右4 cm）5.如图所示，一定质量的气体放在体积为V的容器A中，室温为T0＝300K，有一个光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室，B室的体积是A室体积的两倍，A室容器上连接有一个U形管(管内气体的体积忽略不计)．两边水银柱高度差为76cm，右室容器连接有一个阀门K，可与大气相连通(外界大气压等于76cm 汞柱)求：(1)将阀门K打开后，A室的体积变成多少？(2)打开阀门K后将容器内的气体从300K分别加热到400K和500K，U形管内两边水银面的高度差各为多少？（答案：(1)2V/3，(2)0 8.4cm）6.如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m 的“T ”型绝热活塞(体积可忽略)，距气缸底部h 0处连接一U 形管(管内气体的体积忽略不计)．初始时，封闭气体温度为T 0，活塞距离气缸底部为1.5h 0，两边水银柱存在高度差．已知水银的密度为ρ，大气压强为p 0，气缸横截面积为S ，活塞竖直部分长为1.2h 0，重力加速度为g .求：①初始时，水银柱两液面高度差；②通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两水银面相平．（答案：①m ρS ②4p 0T 0S5p 0S ＋5mg ）7.如图所示装置，Ｃ为一长方体容器，体积为1000cm 3，Ｃ上端有一细玻璃管通过活栓Ｓ与大气相通，又通过细管Ａ与球形容器Ｂ相连，Ｂ下端的玻璃管口用橡皮管接有一个水银压强计，压强计的动管为Ｄ． ①现打开活栓Ｓ，这时管Ａ、容器Ｃ、Ｂ皆与大气相通，上下移动Ｄ使管内水银面在Ｂ下端的ｎ处，这时再关闭Ｓ，上举Ｄ，使水银面达到Ｂ上端的ｍ处，这时Ｄ管内水银面高出ｍ点h 1＝12 cm ．②然后向下移动Ｄ，使水银面对齐ｎ，再打开Ｓ，把0.50kg 矿砂通过Ｓ放入Ｃ，然后再关闭Ｓ，上举Ｄ，使水银面再次达到ｍ处，这时Ｄ管水银面高出ｍ点h 2＝15 cm ．设容器内空气温度不变，求矿砂的密度．（连接Ｃ、Ｂ的细管Ａ和连接Ｃ、Ｓ之间细管的容积都可忽略不计）（答案：33/105.2m kg ）二、两部分气体相互联系问题1.如图所示，两端封闭的粗细均匀的U 形管中封闭了一段水银柱，U 形管左右两端各有一段空气柱。
初中物理中考热学专项练习(计算题)1-100(含答案解析)
汽车的功率；
汽车发动机的热机效率。
2．某家庭用燃气热水器将质量为100kg，温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为3.2×107J/m3。求：
(1)天然气完全燃烧放出的热量；
(2)水吸收的热量；
7．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其 图象如图所示，在第10s时速度达到 ，通过的路程为120m。求：
在 内汽车的平均速度；
设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为 那么在 内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？
若发动机的转化效率为 ，则 内燃烧了多少千克汽油？ 已知汽油的热值大约为 。
初中物理中考热学专项练习（计算题)1-100（含答案解析)
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、计算题
1．我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知汽车的总质量为2t，该车在某段长 的水平路面做匀速直线运动，用时40s，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的 倍，汽车在此过程中消耗的汽油产生了 热量。 取 求在该段测试过程中：
（1）干木材的热值．
（2）8kg的水温度升高50℃所吸收的热量．
（3）此煤炉烧水时的效率．
17．在一个标准大气压下，用炉子将10 kg的水从20 ℃加热至沸腾，燃烧了0.5 kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，焦炭的热值为3.0×107J/kg.求：
(1)水吸收的热量；
(2)0.5 kg焦炭完全燃烧释放的热量；
（1）该车满载时静止在水平路面上时对路面的压强；
比热容、热量和热机效率复习计算题(附答案)
比热容、热量和热机效率复习计算题(附答案)1、一种物质质量为2kg，吸收8.4×104J的热量，温度升高20℃，求其比热容。
答案：比热容为c=2.1×103J/(kg·℃)。
2、太阳能热水器中装有质量为50kg的水，温度从25℃升高到45℃，求水吸收的热量。
答案：水吸收的热量为Q=8.4×105J。
3、燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃，求天然气完全燃烧放出的热量、水吸收的热量和燃气灶的效率。
答案：（1）天然气完全燃烧放出的热量为Q=3.5×107J；（2）水吸收的热量为Q=3.5×107J；（3）燃气灶的效率为η=50%。
4、完全燃烧42g焦炭所放出的热量，若有50％被2kg、30℃的水吸收，则水温可升高多少℃？答案：水温可升高ΔT=42℃。
5、10台太阳能热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃，求吸收的热量和需要的天然气量。
答案：（1）吸收的热量为Q=8.4×107J；（2）需要的天然气量为m=4.2kg。
6、太阳能热水器中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃，求吸收的热量和效率，以及用煤燃烧提供同样热量需要的煤量。
答案：（1）吸收的热量为Q=8.4×106J；（2）效率为η=30%；（3）需要的煤量为m=0.8kg。
7、小汽车以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20 kW，行驶100km，求运动的时间、发动机所做的功和消耗汽油的质量。
答案：（1）运动的时间为t=1.39h；（2）发动机所做的功为W=7.2×107J；（3）消耗汽油的质量为m=4.35kg。
mcΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(90-20)℃=1.89×106J。
因为燃气放出的热量有30%转化为机械能，所以机械能为Q放0.3=1.05×107J。