一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示A-C-B的狀態(tài)變化,其中A、B間的虛線為等溫雙曲線,則氣體在A、B、C三個(gè)狀態(tài)時(shí)相比,有
A.單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)
B.分子平均速率
C.氣體分子平均一次碰撞器壁對(duì)器壁的沖量
D.氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積作用的總沖量
CD
從圖中可知,氣體在A、B、C三個(gè)狀態(tài)時(shí)的體積和溫度和關(guān)系分別為:
.故單位體積內(nèi)的分子數(shù)(與體積成反比)為
,分子平均速率為
.即A、B兩選項(xiàng)均不對(duì).
氣體一次碰撞器壁對(duì)器壁的沖量為I=2m,故
,C選項(xiàng)正確.
氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積作用的總沖量即為氣體的壓強(qiáng),由如圖所示,,故D選項(xiàng)正確.
由氣體壓強(qiáng)微觀定義式p=F/S=F·t/(S·t)得:p=,E選項(xiàng)中所說(shuō)氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的碰撞次數(shù)就是指式中的
,其中N為氣體分子在t時(shí)間內(nèi)作用于器壁S面積的分子總數(shù).由于
,而
,所以E選項(xiàng)不正確.
思路點(diǎn)撥:本題實(shí)質(zhì)上仍然是考查氣體壓強(qiáng)的微觀決定式,以及在氣體狀態(tài)變化過(guò)程中遵循的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,更側(cè)重于對(duì)壓強(qiáng)微觀決定式導(dǎo)出的中間過(guò)程的考查.
小結(jié):本題中E選項(xiàng)中的關(guān)系都能夠通過(guò)表達(dá)式p=
以及如圖中所示的
的關(guān)系較容易地判斷出來(lái),比如
的關(guān)系,由圖可知
,而
(表示
),所以
.但是
的關(guān)系用這種方法就判斷不出來(lái)了,由
.故無(wú)法由上面表達(dá)式判斷N/(S·t)的關(guān)系,這時(shí),我們應(yīng)換一個(gè)角度來(lái)考慮:由于
,說(shuō)明在A、C兩態(tài)單位體積內(nèi)的分子數(shù)相等,由
,說(shuō)明A態(tài)分子熱運(yùn)動(dòng)快,因此A態(tài)氣體分子在單位時(shí)間對(duì)器壁單位面積的碰撞次數(shù)較多,即
.通過(guò)此題我們應(yīng)注意平時(shí)對(duì)選擇題的解答不要輕易選“不能確定”這個(gè)選項(xiàng),要試著當(dāng)一個(gè)途徑走不通時(shí),換一個(gè)角度、換一個(gè)途徑去解決.
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科目:高中物理 來(lái)源:山東省莘縣實(shí)驗(yàn)高中2011-2012學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試題 題型:038
(1)下列說(shuō)法中正確的是________.
A.氣體總是很容易充滿整個(gè)容器,這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)
B.布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性
C.溫度高的物體分子平均動(dòng)能大,因此內(nèi)能一定大
D.理想氣體在等溫變化時(shí),內(nèi)能不改變,因而與外界不發(fā)
生熱交換
(2)如圖所示,一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的,開(kāi)始活塞被固定,打開(kāi)固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后,活塞停在B點(diǎn),已知AB=h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g.
①求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng);
②設(shè)周?chē)h(huán)境溫度保持不變,求整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
[物理——選修3-3]
(1)以下說(shuō)法正確的是 ( )
A.當(dāng)分子間距離增大時(shí),分子問(wèn)作用力減小,分子勢(shì)能增大
B.已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,密度為,阿伏加德歲常數(shù)為M,則該種物質(zhì)的分子體積為
C.自然界發(fā)生的一切過(guò)程能量都是守恒的,符合能量守恒定律的宏觀過(guò)程都能自然發(fā)
生
D.液品既具有液體的流動(dòng)性,又具有單晶體的光學(xué)各向異性的特點(diǎn)
(2)一氣缸豎直放在水平地面上,缸體質(zhì)量M-10kg,活塞質(zhì)量m=4kg,活塞橫截面積S=2×10-3m2.活塞上面的氣缸里封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,下面有氣孔O與外界相通,大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa。活塞下面與勁度系數(shù)k=2×103N/m的輕彈簧相連。當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為127℃時(shí)彈簧為自然長(zhǎng)度,此時(shí)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度L1=20cm,g取10m/s2,活塞不漏氣且與缸壁無(wú)摩擦。
(i)當(dāng)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度L2=24cm時(shí),缸內(nèi)氣體溫度為多少開(kāi)?
(ii)缸內(nèi)氣體溫度上升到瓦以上,氣體將做等壓膨脹,則T0為多少開(kāi)?
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科目:高中物理 來(lái)源:2010年遼寧省丹東市四校協(xié)作體高三上學(xué)期第一次聯(lián)合考試(理綜)物理 題型:計(jì)算題
[物理——選修3-3](15分)
(1)以下說(shuō)法正確的是 ( )
A.當(dāng)分子間距離增大時(shí),分子問(wèn)作用力減小,分子勢(shì)能增大
B.已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,密度為,阿伏加德歲常數(shù)為M,則該種物質(zhì)的分子體積為
C.自然界發(fā)生的一切過(guò)程能量都是守恒的,符合能量守恒定律的宏觀過(guò)程都能自然發(fā)
生
D.液品既具有液體的流動(dòng)性,又具有單晶體的光學(xué)各向異性的特點(diǎn)
(2)一氣缸豎直放在水平地面上,缸體質(zhì)量M-10kg,活塞質(zhì)量m=4kg,活塞橫截面積S=2×10-3m2.活塞上面的氣缸里封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,下面有氣孔O與外界相通,大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa。活塞下面與勁度系數(shù)k=2×103N/m的輕彈簧相連。當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為127℃時(shí)彈簧為自然長(zhǎng)度,此時(shí)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度L1=20cm,g取10m/s2,活塞不漏氣且與缸壁無(wú)摩擦。
(i)當(dāng)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度L2=24cm時(shí),缸內(nèi)氣體溫度為多少開(kāi)?
(ii)缸內(nèi)氣體溫度上升到瓦以上,氣體將做等壓膨脹,則T0為多少開(kāi)?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
[物理——選修3-3](15分)
(1)以下說(shuō)法正確的是 ( )
A.當(dāng)分子間距離增大時(shí),分子問(wèn)作用力減小,分子勢(shì)能增大
B.已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,密度為,阿伏加德歲常數(shù)為M,則該種物質(zhì)的分子體積為
C.自然界發(fā)生的一切過(guò)程能量都是守恒的,符合能量守恒定律的宏觀過(guò)程都能自然發(fā)
生
D.液品既具有液體的流動(dòng)性,又具有單晶體的光學(xué)各向異性的特點(diǎn)
(2)一氣缸豎直放在水平地面上,缸體質(zhì)量M-10kg,活塞質(zhì)量m=4kg,活塞橫截面積S=2×10-3m2.活塞上面的氣缸里封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,下面有氣孔O與外界相通,大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa。活塞下面與勁度系數(shù)k=2×103N/m的輕彈簧相連。當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為127℃時(shí)彈簧為自然長(zhǎng)度,此時(shí)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度L1=20cm,g取10m/s2,活塞不漏氣且與缸壁無(wú)摩擦。
(i)當(dāng)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度L2=24cm時(shí),缸內(nèi)氣體溫度為多少開(kāi)?
(ii)缸內(nèi)氣體溫度上升到瓦以上,氣體將做等壓膨脹,則T0為多少開(kāi)?
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