Question

選考題17、模塊3－3試題

(1)有以下說法：

A.氣體的溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大

B.即使氣體的溫度很高，仍有一些分子的運(yùn)動(dòng)速率是非常小的

C.對(duì)物體做功不可能使物體的溫度升高

D.如果氣體分子間的相互作用力小到可以忽略不計(jì)，則氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)

E.一由不導(dǎo)熱的器壁做成的容器，被不導(dǎo)熱的隔板分成甲、乙兩室。甲室中裝有一定質(zhì)量的溫度為T的氣體，乙室為真空，如圖所示。提起隔板，讓甲室中的氣體進(jìn)入乙室。若甲室中的氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則提起隔板后當(dāng)氣體重新達(dá)到平衡時(shí)，其溫度仍為T

F.空調(diào)機(jī)作為制冷機(jī)使用時(shí)，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機(jī)的工作是不遵守?zé)崃�學(xué)第二定律的

G.對(duì)于一定量的氣體，當(dāng)其溫度降低時(shí)，速率大的分子數(shù)目減少，速率小的分子數(shù)目增加

H.從單一熱源吸取熱量使之全部變成有用的機(jī)械功是不可能的

其中正確的是                   。

 (2)如圖，在大氣中有一水平放置的固定圓筒，它由a、b和c三個(gè)粗細(xì)不同的部分連接而成，各部分的橫截面積分別為2S、S和S。已知大氣壓強(qiáng)為p₀，溫度為T₀.兩活塞A和B用一根長(zhǎng)為4l的不可伸長(zhǎng)的輕線相連，把溫度為T₀的空氣密封在兩活塞之間，此時(shí)兩活塞的位置如圖所示。現(xiàn)對(duì)被密封的氣體加熱，使其溫度緩慢上升到T。若活塞與圓筒壁之間的摩擦可忽略，此時(shí)兩活塞之間氣體的壓強(qiáng)可能為多少？

Answer 1

(1)ABEG

(2)設(shè)加熱前，被密封氣體的壓強(qiáng)為p₁，輕線的張力為f，根據(jù)平衡條件有：

對(duì)活塞A：

對(duì)活塞B：

解得：p₁＝p₀

f＝0

即被密封氣體的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相等，輕線處在拉直的松弛狀態(tài)，這時(shí)氣體的體積為：

對(duì)氣體加熱時(shí)，被密封氣體溫度緩慢升高，兩活塞一起向左緩慢移動(dòng)，氣體體積增大，壓強(qiáng)保持p₁不變，若持續(xù)加熱，此過程會(huì)一直持續(xù)到活塞向左移動(dòng)的距離等于l為止，這時(shí)氣體的體積為：

根據(jù)蓋·呂薩克定律得：

解得：

由此可知，當(dāng)T≤時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為：p₂＝p₀

當(dāng)T＞T₂時(shí)，活塞已無法移動(dòng)，被密封氣體的體積保持V₂不變，由查理定律得：

解得：

即當(dāng)T＞時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為