Question

（1）下列說(shuō)法正確的是         。

A．物體的內(nèi)能是分子平均動(dòng)能與分子平均勢(shì)能的和

B．溫度越高，物體的分子平均動(dòng)能越大

C．一定質(zhì)量的理想氣體等溫壓縮，要從外界吸收能量

D．熱力學(xué)第二定律表明自發(fā)的宏觀過(guò)程總是向無(wú)序度更大的方向發(fā)展

（2）如圖17所示，一根兩端開(kāi)口、橫截面積為S=2cm²足夠長(zhǎng)的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定（插入水銀槽中的部分足夠深）。管中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的光滑活塞，活塞下封閉著長(zhǎng)L=21cm的氣柱，氣體的溫度t₁=7℃，外界大氣壓取P₀=1.0×10⁵Pa（相當(dāng)于75cm汞柱高的壓強(qiáng)）。

①對(duì)氣體加熱，使其溫度升高到t₂=47℃，此時(shí)氣柱為多長(zhǎng)？

②在活塞上施加一個(gè)豎直向下的壓力F=4N，保持氣體的溫度t₂不變，平衡后活塞下降的高度為多少？（以上過(guò)程中水銀槽中的液面高度可視為不變）

 

Answer 1

（1）BD（4分）

（2）解： （1）被封閉氣體的初狀態(tài)為

 P₁=P₀=1.0×10⁵Pa=75cmHg，

 V₁=L₁S=21S，T₁=280K

 末態(tài)為    P₂=P₀=1.0×10⁵Pa=75cmHg，

 V ₂=L₂S，T₂=320K

 根據(jù)蓋·呂薩克定律，有即                      （2分）

 得                           （1分）

             

（2）在活塞上施加壓力F后，氣體的狀態(tài)變?yōu)?/p>

      （1分）

             

V₃=L₃S，T₃=T₂=320K

根據(jù)玻意耳定律，有

  ，                                                （2分）

即                       得                               （1分）

   由于=（90-75）cmHg=15 cmHg                      （1分）

所以管內(nèi)外水銀面的高度差為Δh=15cm，

活塞下降的高度h=Δh+L₂-L₃=19cm 。                             （1分）