热学练习
高二物理 热学单元练习
高二物理热学单元练习姓名学号一、选择题1.如下改变物体内能的物理过程中,属于对物体做功来改变物体内能的有( ).(A)用锯子锯木料,锯条温度升高(B)阳光照射地面,地面温度升高(C)搓搓手就感觉手暖和些(D)擦火柴时,火柴头燃烧起来2.1997年诺贝尔物理学奖授与朱棣文等三人,以表彰他们在激光冷却和捕获原子的方法上所作出的贡献.目前已应用激光将原子的温度冷却到10-12K的数量级,已经非常接近0K,如下关于〞0K〞说法中正确的答案是( ).(A)0K即0℃,随着科学的开展是可以达到的(B)0K即0℃,只能无限接近,但不可能达到(C)0K即绝对零度,随着科学的开展是可以达到的(D)0K即绝对零度,只能无限接近,但不可能达到3.如图,甲、乙两金属球完全一样,假设将两球从一样的初温加热到一样的末温,且不计悬线和支持面的吸热,如此( ).(A)甲球吸热较多(B)乙球吸热较多(C)两球吸热一样多(D)无法比拟哪只球吸热较多4.如下列图的实验装置中,把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部,当很快向下压活塞时,由于被压缩的气体骤然变热,温度升高达到乙醚的燃点,使浸有乙醚的棉花燃烧起来,此实验的目的是要说明对物体( ).(A)做功可以增加物体的热量(B)做功可以改变物体的内能(C)做功一定会升高物体的温度(D)做功一定可以使物态发生变化5.如下说法中正确的答案是( ).(A)热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体(B)机械能可以全部转化为内能而不引起其他变化(C)不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化(D)但凡不违背能量守恒定律的过程都一定能实现6.在标准大气压下,1g100℃的水吸收2264J的热量变为1g100℃的水蒸气.在这个过程中,如下四个关系式中正确的答案是( ).(A)2264J=汽的内能+水的内能(B)2264J=汽的内能-水的内能(C)2264J>汽的内能-水的内能(D)2264J<汽的内能-水的内能7.如下列图,A、B各有一个可以自由移动的轻活塞,活塞下是水,上为空气,大气压恒定.A、B底部由带有阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热.原先A中水面比B中高,打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,最后达到平衡.在这个过程中( ).(1993年全国高考试题)(A)大气压力对水做功,水的内能增加(B)水抑制大气压力做功,水的内能减少(C)大气压力对水不做功,水的内能不变(D)大气压力对水不做功,水的内能增加8.在光滑水平面上停放一木块,一子弹水平射穿木块,对此过程,如下说法中正确的答案是().(A)摩擦力(子弹与木块间)对木块做的功等于木块动能的增加(B)摩擦力对木块做的功完全转化为木块的内能(C)子弹损失的机械能等于子弹与木块增加的内能(D)子弹损失的机械能等于木块动能与系统内能的增加量9.如下列图,直立容器内部有被隔板隔开的A、B;两局部气体,A的密度小,B的密度大.抽去隔板,加热气体,使两局部气体均匀混合.设在此过程中气体吸热Q,气体内能增量为ΔE,如此( ).(A)ΔE=Q(B)ΔE<Q (C)ΔE>Q(D)ΔE=010.晶体的各向异性指的是晶体( ).(A)仅机械强度与取向有关(B)仅导热性能与取向有关(C)仅导电性能与取向有关(D)各种物理性质都与取向有关11.如图(a)所示,金属框架的A、B间系一个棉线圈,先使布满肥皂膜,然后将P和Q两局部肥皂膜刺破后,线的形状将如图(b)中的( ).12.有一些小昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去而不会沉入水中,这是由于昆虫受到向上的力跟重力平衡,这向上的力主要是( ).(A)弹力(B)外表张力(C)弹力和外表张力 (D)浮力和外表张力13.如下说法中正确的答案是( ).(A)一定质量的气体的体积是不会改变的(B)气体的体积等于所有分子的体积之和(C)所有气体的压强都是由气体受重力引起的(D)密闭容器内气体对各个方向上器壁的压强大小一样14.如下列图,竖直插入水银槽的细长玻璃管内外两个水银面高度差为70cm,当时大气压为标准大气压.现保持温度不变,将玻璃管向上提起一些,管内水银面将( ).(A)向上移动(B)向下移动(C)不移动(D)先向下移动,然后再向上移动15.一定质量的理想气体可经不同的过程从一种状态(p1、V1、T1)变到另一种状态(p2、V2、T2),T2>T1,如此在这些过程中( ).(1990年全国高考试题)(A)气体一定从外界吸收热量(B)气体和外界交换的热量都是相等的(C)外界对气体所做的功都是相等的(D)气体内能的变化都是相等的16.一绝热隔板将一绝热长方形容器隔成两局部,两边分别充满气体,隔板可无摩擦移动.开始时,左边的气体的温度为0℃,右边的气体的温度为20℃,隔板处于静止状态,当左边的气体加热到20℃,右边的气体加热到40℃时,如此达到平衡状态时隔板的最终位置( ).(2000年全国高考理科综合试题)(A)保持不动(B)在初始位置右侧(C)在初始位置左侧(D)决定于加热过程17.A、B为两个一样的固定在地面上的气缸,内部有质量相等的同种气体,且温度一样,C、D为两重物,质量m C>m D,按如下列图方式连接并保持平衡.现使它们的温度都升高10℃,不计活塞质量与滑轮系统的摩擦,如此系统重新平衡后( ).(A)C下降的高度比D下降的多(B)C下降的高度比D下降的少(C)C、D下降的高度一样多(D)A、B气缸内气体的最终压强与初始压强不一样二、填空题18.空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对空气做功为1.2×105J,空气的内能增加了0.8×105J,如此空气_________(选填〞吸收〞或〞放出〞)热量为________J.19.在一间隔热很好的密闭房间中,把正在工作的电冰箱门打开,室内空气温度将__________(选填〞升高〞、〞不变〞或〞降低〞),其原因是_________________________.(第二届全国中学物理竞赛预赛试题)120.常规能源是指_______;新能源有_______.煤、石油、天然气等,核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等21.做功与热传递对_______________是等效的,但从能的转化观点来看.它们的区别在于:做功是_______________________________;热传递如此是_________________________.改变物体的内能,能量的转化,能量的转移三、计算题22.为什么铺砖的地面容易返潮?23.如下列图,一端封闭的U形玻璃管竖直放置,左管中封闭有20cm长的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长.现将阀门S打开,流出局部水银,使封闭端水银面下降18cm,如此开口端水银面将下降___cm(设此过程中气体温度保持不变,大气压强为76cmHg).24.质量M=200g的木块,静止在光滑水平面上.质量m=20g的铅弹(铅的比热容c=126J/(㎏·℃))以水平速度v0=500m/s射入木块,当它射出木块时速度变为v t=300m/s.假设这一过程中损失的机械能全部转化为内能,其中42%被子弹吸收而使其升温,对铅弹穿过木块过程,求:(1)子弹离开木块时,木块的速度.(2)子弹抑制摩擦力做的功.(3)摩擦力对木块做的功.(4)产生的总热量.(5)子弹升高的温度.25.长江三峡工程位于长江西陵峡中段,坝址在湖北省宜昌市三斗坪.三峡工程是一座具有防洪、发电、航运与养殖和供水巨大综合利用效益的特大型水利水电工程,其主要数据如表1、表2所示.表1表2长江三峡具有丰富的水利资源.请根据表1、表2的有关数据完成如下问题.(1)最大蓄水位h=________m,平均年流量V=_______m3;年平均消耗水能E=________J,转化为电能的百分比η=_______.(2)假设26台发电机组全部建成并发电,按设计要求年发电时间为多少天?26.一球形热气球,其隔热很好的球皮连同吊篮等装载物的总质量为300㎏.经加热后,气球膨胀到最大体积,此时它的直径为18m,球内外气体成分一样,而球内气体压强如此稍稍高过大气压,试求出刚好能使热气球上升时球内空气的温度.此时大气温度为27℃,压强为1atm,在标准状况下空气的密度为1.3㎏/m3.(第九届全国中学生物理竞赛决赛试题)答案:1.ACD2.D3..B(提示:两球受热后,体积都要膨胀,甲球因放在不导热的水平面上,受热膨胀后,球的重心升高,要抑制重力做功,而消耗一局部能量,所以用来提高球体温度的能量就减少了一些(严格地讲,是甲球内能的增量就减少了一些).乙球情况刚好与甲球相反,乙球莺心的下降引起乙球重力势能的减少,重力对乙球做了功,所以乙球内能的增量要大于〞供给的热量〞,而两球因膨胀而引起的对大气的做功情况是几乎一样的,所以Δt 甲<Δt 乙,选项B 正确)4. B5. BC6. C7. D8.AD9.B10..D(提示:由晶体的各向异性的定义得出结论)11.C(提示:液体的外表张力作用,液体外表有收缩的趋势)12. B(提示:由于液体的外表张力作用使液体的外表像张紧的橡皮膜,小昆虫受到外表张力)13. D14. A15.D16. B17.A18.放出,0.4×10519.升高,电动机工作时局部电能转化为热能20.煤、石油、天然气等,核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等21.改变物体的内能,能量的转化,能量的转移22.毛细现象.土地、砖块23.5424.(1)子弹射穿木块过程中,不受外力作用,系统的总动量守恒,有:mv 0=Mv+mv t ,木块的速度为:v=M m (v 0-v t )=0.20.02×(500—300)m/s=20m/s(2)子弹抑制摩擦力做的功:W 1=21mv 02-21mv t 2=21×0.02×(5002-3002)J=1600J(3)摩擦力对木块做的功:W 2=21Mv 2-0=21×0.2×202J=40J(4)这一过程中损失的机械能为:W=W 1-W 2=(1600-40)J=1560J.损失的机械能全部转化为内能,如此内能的增量,即产生的总热量Q 为1560J(5)产生的总热量中有42%被子弹吸收而使其升温,如此子弹升高的温度为:C 260C02.01261560%42cm Q %42t ︒=︒⨯⨯==∆ 25.(1)175,4.510×1011,7.9×1017,38.6%(2)193.8d26.54℃。
初中热学练习题
初中热学练习题热学是物理学中的重要分支,它研究了物体的热现象和热能转化规律。
通过解决一些热学练习题,我们可以更好地理解和应用热学知识。
下面是一些初中热学练习题,帮助我们加深对热学的理解。
1. 一个很热的罐子里有200g的水,温度为80℃。
一杯中有100g的水,温度为25℃。
如果将两者混合在一起后达到热平衡,最终平衡温度是多少?2. 一块铁块的热容量为440J/℃,将其从20℃加热至80℃需要多少热量?3. 一个质量为10kg的物体温度从20℃升高到40℃,需要多少热量?(该物体的比热容为4200J/kg℃)4. 一根长10m,横截面积为5cm²的铁棒,温度从20℃升高到30℃时,热量的改变量是多少?5. 一块质量为100g的铝块的温度从30℃升高到80℃,需要多少热量?(该物体的比热容为900J/kg℃)6. 一个容积为500mL的烧杯中装满了20℃的水,将一块质量为200g,温度为100℃的铁块放入烧杯中,最终达到热平衡后,烧杯中的水温是多少?7. 一块质量为2kg的铝块和一块质量为0.5kg的铁块被接触在一起,两者都处于同样的初始温度20℃。
一段时间后,两块物体达到热平衡,最终温度是多少?8. 一个质量为250g的物体的温度从50℃升高到80℃时,吸收了1500J的热量,该物体的比热容是多少?9. 一个容积为2L的容器中装有100g的水,开始时温度为20℃。
将一块质量为150g,温度为80℃的铁块放入容器,则最终平衡温度是多少?10. 一个质量为1kg的物体温度从50℃升高到75℃时需要吸收多少热量?(该物体的比热容为500J/kg℃)通过解答以上热学练习题,我们可以巩固和加深对热学概念和公式的理解,并应用到实际问题中。
同时,这些练习题也培养了我们的解决问题的能力,提高了我们的分析和推理能力。
熟练掌握热学知识不仅有助于我们在物理学科中取得好成绩,也有助于我们更好地理解和应用日常生活中的热现象。
热学复习专题 练习
《内能》一、选择题1、(2015•佛山)关于热现象的说法正确的是A、冰熔化成水需要放出热量B、不同的物质比热容一般不同C、水结成冰需要吸收热量D、热传递不能改变物质的内能15.(2015•邵阳)生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。
这主要是因为水的A.质量较小B.凝固点较低C.沸点较高D.比热容较大12.(2015•邵阳) “宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来”。
人们能闻到梅花香味是因为A.分子很小B.分子间存在引力C.分子在不停地做无规则运动D.分子间存在斥力5.(3分)(2015•攀枝花)下列现象与分子热运动有关的是()A.春天,百鸟争鸣B.夏天,波光粼粼C.秋天,丹桂飘香D.冬天,大雪纷飞6.(2分)(2015•青海)关于物体的内能,下列说法正确的是()A.温度为0℃的物体没有内能B.做功可以改变物体的内能C.物体的内能增加,一定是温度升高了D.温度相同的1kg水和1g水,内能相同4. (2015•通辽)关于温度、内能和热量的说法错误的是A. 0 ℃的冰也具有内能B. 物体放出热量,温度不一定降低C. 物体对外做功,内能可能减小D. 温度高的物体,内能一定大9、(2015•赤峰)下列说法正确的是()A、物体吸收热量,内能一定增加,温度一定升高B、温度高的物体分子运动剧烈,具有的热量多C、夏日,在阳光照射下地面温度高于海水表面温度,因为水的比热容较大D、固体分子之间的作用力比液体小8.(3分)(2015•庆阳)水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),1kg水温度从50℃降低到20℃,放出的热量是()A.4.2×103J B.8.4×104J C.1.26×105J D.2.1×105J4.(3分)(2015•随州)从微观角度分析,训练有素的缉毒犬可以嗅出毒品藏匿处的最主要原因是()A.分子间是有间隙的B.分子的质量很小C.分子不停地运动着D.分子的体积很小9.(3分)(2015•随州)如图甲,网上曾热销一种“55度杯”,称“能很快将开水变成适饮的温水,而后又能将凉水变成适饮的温水”.为破解此中秘密,随州某中学物理小组设计了如图乙模型.设此杯内胆中被封存着300g水,室温20℃;现向杯中倒入200g、100℃开水,摇一摇,杯内水温迅速降至t1,饮用后迅速将200g室温矿泉水倒入该杯,摇一摇,矿泉水的温度可升至t2,若忽略内胆及空间的热能消耗,则t1、t2分别大约为()A.50℃,50℃B.52℃,39.2℃ C.40℃,60℃D.55℃,55℃4.(2分)(2015•黑龙江)“林都”伊春,一年四季风景如画,下列现象的成因不属于物态变化的是()A.春天冰雪消融B.夏天的早晨,河面飘荡着的白雾C.秋天果香扑鼻D.冬天,飘落的雪花4.(3分)(2015•庆阳)下列说法错误的是()A.划燃火柴是利用做功的方式使火柴温度升高的B.油菜花开放时,香气袭人是扩散现象C.冬季取暖用水做媒介是因为水的比热容较大D.破镜难圆是因为分子间有斥力6.(2015•福州)俗话说“酒香不怕巷子深”,其中“酒香”说明分子A.有引力B.有斥力C.有间隙D.在不停地做无规则运动3.(2015•成都)质量相同的甲、乙两种物质从固态开始加热,它们在相同时间内吸收的热量相等,加热时间都为6 分钟,它们的温度随时间变化的图像如图所示。
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。
初二物理热学练习题
初二物理热学练习题热能是物体内部微观粒子的运动引起的一种形式的能量。
热学是研究热能转化和传递的科学。
初中物理热学部分主要包括热传导、热对流、热辐射和热学运动等内容。
下面是一些初二物理热学练习题,帮助同学们巩固知识。
1. 热传导一块铝板的一个面温度为60℃,另一个面温度为30℃,铝板的厚度为2cm。
铝的导热系数为0.5 W/(m·℃)。
求铝板的导热速率。
解答:根据热传导的公式:导热速率 = 导热系数 ×面积 ×温度差 / 厚度导热速率 = 0.5 ×面积 × (60 - 30) / 0.02根据铝板厚度和面积的关系,假设铝板的面积为1平方米,即面积= 1导热速率 = 0.5 × 1 × (60 - 30) / 0.02 = 750 W答案:铝板的导热速率为750瓦特。
2. 热对流一个半径为20厘米的球形锅,锅里烧沸水的温度为100℃,周围的空气温度为20℃。
空气的热导率为0.03 W/(m·℃),球形锅的表面积为0.3平方米,求热对流的导热速率。
解答:热对流的导热速率 = 热传导的导热速率 + 热辐射的导热速率热传导的导热速率 = 导热系数 ×面积 ×温度差 / 厚度热辐射的导热速率 = 辐射系数 ×面积 × (温度^4 - 环境温度^4)由于题目没有给出锅的厚度,我们可以假设锅的厚度很小,导热速率可以忽略不计,即热传导的导热速率 = 0热辐射的导热速率 = 辐射系数 ×面积 × (温度^4 - 环境温度^4)热辐射的导热速率 = 5.67 × 10^-8 × 0.3 × (100^4 - 20^4)答案:热对流的导热速率为5.67 × 10^-8 × 0.3 × (100^4 - 20^4) 瓦特。
热力学习题(精心整理)
热力学基础习题练习一、选择题1. 对于物体的热力学过程, 下列说法中正确的是[ ] (A) 内能的改变只决定于初、末两个状态, 与所经历的过程无关 (B) 摩尔热容量的大小与所经历的过程无关(C) 在物体内, 若单位体积内所含热量越多, 则其温度越高(D) 以上说法都不对2.. 在下面节约与开拓能源的几个设想中, 理论上可行的是[ ] (A) 在现有循环热机中进行技术改进, 使热机的循环效率达100% (B) 利用海面与海面下的海水温差进行热机循环做功 (C) 从一个热源吸热, 不断作等温膨胀, 对外做功 (D) 从一个热源吸热, 不断作绝热膨胀, 对外做功3. 一定质量的理想气体经历了下列哪一个变化过程后, 它的内能是增大的? [ ] (A) 等温压缩 (B) 等体降压 (C) 等压压缩 (D) 等压膨胀4. 理想气体由初状态( p 1, V 1, T 1)绝热膨胀到末状态( p 2, V 2, T 2),对外做的功为[ ] (A))(12T T C M m V - (B) )(12T T C M mp - (C) )(12T T C M m V -- (D) )(12T T C Mmp -- 5. 一定量的理想气体分别经历了等压、等体和绝热过程后其内能均由E 1变化到E 2 .在上述三过程中, 气体的[ ] (A) 温度变化相同, 吸热相同 (B) 温度变化相同, 吸热不同 (C) 温度变化不同, 吸热相同 (D) 温度变化不同, 吸热也不同6. 一定质量的理想气体从某一状态经过压缩后, 体积减小为原来的一半, 这个过程可以是绝热、等温或等压过程.如果要使外界所做的机械功为最大, 这个过程应是 [ ] (A) 绝热过程 (B) 等温过程(C) 等压过程 (D) 绝热过程或等温过程均可7. 一定量的理想气体从初态),(T V 开始, 先绝热膨胀到体积为2V , 然后经等容过程使温度恢复到T , 最后经等温压缩到体积V ,如图9-1-34所示.在这个循环中, 气体必然 [ ] (A) 内能增加 (B) 内能减少 (C) 向外界放热 (D) 对外界做功8. 在下面节约与开拓能源的几个设想中, 理论上可行的图9-1-34是[ ] (A) 在现有循环热机中进行技术改进, 使热机的循环效率达100% (B) 利用海面与海面下的海水温差进行热机循环做功 (C) 从一个热源吸热, 不断作等温膨胀, 对外做功 (D) 从一个热源吸热, 不断作绝热膨胀, 对外做功9. 卡诺循环的特点是[ ] (A) 卡诺循环由两个等压过程和两个绝热过程组成 (B) 完成一次卡诺循环必须有高温和低温两个热源 (C) 卡诺循环的效率只与高温和低温热源的温度有关(D) 完成一次卡诺循环系统对外界做的净功一定大于0 10. 热力学第二定律表明[ ] (A) 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用功 (B) 在一个可逆过程中, 工作物质净吸热等于对外做的功 (C) 摩擦生热的过程是不可逆的(D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体11. 图9-1-50所列四图分别表示某人设想的理想气体的四个循环过程,请选出其中一个在理论上可能实现的循环过程的图的符号. [ ]12. 在图9-1-51中,I c II 为理想气体绝热过程,I a II 和I b II 是任意过程.此两任意过程中气体做功与吸收热量的情况是 [ ] (A) I a II 过程放热,做负功;I b II 过程放热,做负功 (B) I a II 过程吸热,做负功;I b II 过程放热,做负功 (C) I a II 过程吸热,做正功;I b II 过程吸热,做负功(D) I a II 过程放热,做正功;I b II 过程吸热,做正功 二、填空题1. 各为1 mol 的氢气和氦气, 从同一状态(p ,V )开始作等温膨胀.若氢气膨胀后体积图9-1-51(D)(C)(A)(B)图9-1-50变为2V , 氦气膨胀后压强变为2p, 则氢气和氦气从外界吸收的热量之比为 .2. 一定量气体作卡诺循环, 在一个循环中, 从热源吸热1000 J, 对外做功300 J . 若冷凝器的温度为7︒C, 则热源的温度为 .3. 1mol 理想气体(设VPC C =γ为已知)的循环过程如图9-2-11所示,其中CA 为绝热过程,A 点状态参量(11,V T ),和B 点的状态参量(21,V T )为已知.则C 点的状态参量为:=C V , =C T ,=C p .4. 一定量的理想气体,从A 状态),2(11V p 经历如图9-2-12所示的直线过程变到B 状态)2,(11V p ,则AB 过程中系统做功___________, 内能改变△E =_________________.5. 质量为m 、温度为0T 的氦气装在绝热的容积为V 的封闭容器中,容器一速率v 作匀速直线运动.当容器突然停止后,定向运动的动能全部转化为分子热运动的动能,平衡后氦气的温度增大量为 .6. 一定量理想气体,从同一状态开始使其体积由V 1膨胀到2V 1,分别经历以下三种过程:(1) 等压过程;(2) 等温过程;(3) 绝热过程.其中:__________过程气体对外做功最多;____________过程气体内能增加最多;__________过程气体吸收的热量最多.7. 一定量的理想气体,从状态a 出发,分别经历等压、等温、绝热三种过程由体积V 1膨胀到体积V 2,试在图9-2-17中示意地画出这三种过程的p -V 图曲线.在上述三种过程中: (1) 气体的内能增加的是__________过程;(2) 气体的内能减少的是__________过程.8. 将热量Q 传给一定量的理想气体,(1) 若气体的体积不变,则其热量转化为 ; (2) 若气体的温度不变,则其热量转化为 ;(3) 若气体的压强不变,则其热量转化为 .T 12T 图9-2-112p 11图9-2-121图9-2-172三、计算题1. 1 mol 刚性双原子分子的理想气体,开始时处于Pa 1001.151⨯=p 、331m 10-=V 的状态,然后经图9-3-1所示的直线过程I 变到Pa 1004.452⨯=p 、332m 102-⨯=V 的状态.后又经过方程为C pV =21(常量)的过程II 变到压强Pa 1001.1513⨯==p p 的状态.求:(1) 在过程I 中气体吸的热量; (2) 整个过程气体吸的热量.2. 一卡诺热机(可逆的),当高温热源的温度为C 127 、低温热源温度为C 27 时,其每次循环对外做净功8000 J .今维持低温热源的温度不变,提高高温热源的温度,使其每次循环对外做净功10000 J .若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间,试求:(1) 第二个循环热机的效率; (2) 第二个循环的高温热源的温度.3. 如图9-3-6所示,一金属圆筒中盛有1 mol 刚性双原子分子的理想气体,用可动活塞封住,圆筒浸在冰水混合物中.迅速推动活塞,使气体从标准状态(活塞位置I)压缩到体积为原来一半的状态(活塞位置II),然后维持活塞不动,待气体温度下降至0℃,再让活塞缓慢上升到位置I ,完成一次循环.(1) 试在p -V 图上画出相应的理想循环曲线;(2) 若作100 次循环放出的总热量全部用来熔解冰,则有多少冰被熔化? (已知冰的熔解热=λ 3.35×105J · kg -1,普适气体常量 R = 8.31 J · mol-1· K -1)4. 比热容比=γ 1.40的理想气体,进行如图9-3-7所示的abca 循环,状态a 的温度为300 K .(1) 求状态b 、c 的温度; (2) 计算各过程中气体所吸收的热量、气体所做的功和气体内能的增量; (3) 求循环效率.5. 绝热壁包围的汽缸被一绝热的活塞分成A ,B 两室,活塞在汽缸内可无摩擦自由滑动,每室内部有1mol 的理想气体,定容热容量R C V 25=.开始时,气体都处在平衡态),,(000T V p .现在对A 室加热,直到A 中压强变为20p 为止.1p V图9-3-1图9-3-6图9-3-7)3(1) 求加热之后,A 、B 室中气体的体积和温度; (2) 在这过程中A 室中的气体做了多少功? (3) 加热器传给A 室的热量多少?6. 图9-3-19所示为一循环过程的T -V 曲线.该循环的工质的物质的量为mol n 的理想气体,其中V C 和γ均已知且为常量.已知a 点的温度为1T ,体积为V 1,b 点的体积为V 2,ca 为绝热过程.求:(1) c 点的温度; (2) 循环的效率.7. 设一动力暖气装置由一台卡诺热机和一台卡诺制冷机组合而成.热机靠燃烧时释放的热量工作并向暖气系统中的水放热;同时,热机带动制冷机.制冷机自天然蓄水池中吸热,也向暖气系统放热.假定热机锅炉的温度为C 2101=t ,天然蓄水池中水的温度为C 152 =t ,暖气系统的温度为C 603 =t ,热机从燃料燃烧时获得热量2.1×107J ,计算暖气系统所得热量.热力学基础 答案一、选择题1. A2. B3.D4. C5. B6. A7. C8. B9. C 10. C 11. B 12. B 二、填空题1. 1:12. 127 ︒C3. 2V , 1121T V V -⎪⎪⎭⎫⎝⎛γ,12121-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛γV V V RT4. 0,2311V p A = 5. R M T 32v =∆ 6. 等压,等压,等压7. 过程曲线如解图9-2-17所示,其中ab 为等压过程, ac 为等温过程, ad 为绝热过程.(1) 等压; (2) 绝热.8. (1) 气体内能;(2) 气体对外做功;(3) 内能和对外做功三、计算题1. 解:(1) 在过程Ⅰ中气体对外做功为()()1221121V V p p A -+=图9-3-192内能增量为()()11221212525V p V p T T R T C M m E V -=-=∆=∆ 由热力学第一定律,此过程气体吸收的热量为()()()112212211112521V p V p V V p p E A Q -+-+=∆+=()()()J 1001.110204.425J 101021004.41001.121223355⨯-⨯⨯+-⨯⨯⨯+⨯=--J 1002.23⨯=(2) 在过程II 中气体对外做功为⎰=322V V p A d ()2233222d 32V p V p VVV p V V V -==⎰又据C pV=21可得3332323223m 1032m 01.104.4102--⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=p p V V 所以()J 1085.4J 10204.4103201.123222⨯=⨯⨯-⨯⨯⨯=A过程II 气体内能增量为 ()()22332322525V p V p T T R E -=-=∆()J 1006.6J 10204.4103201.125322⨯=⨯⨯-⨯⨯⨯= 过程II 气体吸热 J 1009.1J 1006.6J 1085.4433222⨯=⨯+⨯=∆+=E A Q 整个过程气体吸收热量 21Q Q Q +=J 1029.1J 1009.1J 1002.2443⨯=⨯+⨯=2. 解:(1) J 32000J 4003001800011112=-==→=-=ηη净净A Q Q A T T ,净A Q Q +=21 J 24000J 8000J 3200012=-=-=净A Q Q第二个热机2Q 不变,则 J 34000J 10000J 2400021=+='+='净A Q Q %4.2934000100001==''='Q A 净η(2) 由 121T T'-='η 得 K 425K %4.291300121=-='-='ηT T解图9-3-13. 解:(1) p –V 图上循环曲线如解图9-3-6所示,其中ab 为绝热线,bc 为等体线,ca 为等温线.(2) 等体过程放热为 Q V = C V (T 2-T 1等温过程吸热为 2ln 111V VRT Q T = (2) 绝热过程方程 211111)2(T V T V --=γγ (3) 双原子分子气体 R C V 25= 4.1=γ由(1)~(3)式解得系统一次循环放出的净热量为2ln )12(25111RT T R Q Q Q T V --=-=-γJ 240= 若100 次循环放出的总热量全部用来熔解冰,则熔解的冰的质量为21016.7100-⨯==λQm kg4. 解:(1) c →a 等体过程有cc a a T pT p = 所以 75)(==ac a c p pT T Kb →c 等压过程有 c ca b T V T V = 所以 225)(==cbcb V V T T K (2) 气体的物质的量为 mol 321.0===aaa RT V p M m ν 由 40.1=γ 可知气体为双原子分子气体,故R C V 25= R C p 27=c →a 等体吸热过程 0=ca A J 1500)(=-=∆=c a V ca ca T T C E Q ν b →c 等压压缩过程 J 400)(-=-=b c b bc V V p AJ 1000)(-=-=∆b c V bc T T C E ν J 1400-=+∆=bc bc bc A E Q 整个循环过程0=∆E ,循环过程净吸热为J 600))((21=--==c b c a V V p p A Q解图9-3-611a →b 过程净吸热 ca bc ab Q Q Q Q --=J500J1500J )1400(J 600=---=(3) 0>ab Q 为净吸热,a →b 过程经历了升温、降温过程,设温度转折点为x , a →b 过程)d d (2d 2d p V V p iT R i M m E +==, V p A d d = 由热力学第一定律p V iV p i A E Q d 2d 22d d d ++=+= ab 直线方程为 43006100-=--V p → V p d 75d -=于是有V V Q d )1925450(d +-=令0d =Q 解得3m 28.4=x V ,即a →x 吸热,x →b 放热J 4.1167d )1925450(d 28.4228.42=+-==⎰⎰V V Q Q ax%5.224.11761500600≈+=+=ax ca Q Q W 净η5. 解:(1) B 室中进行的是绝热过程. 设初始平衡时状态为),,(000T V p ,达到平衡终态时,两室的状态为),,(A A A T V p 和),,(B B B T V p ,则有B A 02p p p == (1)由初终态的状态方程00A A B BA 0Bp V p V p V T T T == (2) 利用(1)式可得0A BA 0B22V V V T T T == (3) 对B 室有准静态绝热过程方程B B 00p V p V γγ= (4)由(3)、(4)式和57==Vp C C γ得 γγ1011B 222V V V ==- 和0011B 22.12T T T ≈=-γ由总体积一定,得A 室的终态体积为解图9-3-73/mγ10B 0A 222V V V V V -=-=代入(3)式001A A 78.2)22(22T T V T V T ≈-==-γ(2) 因活塞处无功耗,故A 气体推动活塞对B 气体做功的值等于B 气体的内能增量000B 55.0)122.1()(RT T C T T C A V V ≈-=-= (3) A 室中吸收的热量等于它对B 室做的功,加上自己内能的增量00A A A A 5)(RT T T C A E A Q V =-+=∆+=6. 解:(1) ca 为绝热过程,则 12111--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=γγV V T V V T T c a a c(2 ) ab 为等温过程,工质吸热 1211ln V VnRT Q =bc 为等容过程,工质放热为⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=-121111211)(γVV T nC T T T nC T T nC Q V cV c b V 循环过程的效率1212112ln 111V V V V RC Q Q V -⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=-=γη7. 解:卡诺热机效率131211T T Q Q-=-=η热机传给暖气系统热量 1132Q T T Q =(1) 卡诺热机向致冷机输出的功1131)1(Q T T Q A -==η 卡诺致冷机从天然蓄水池中吸收热量为1132322)1('Q T T T T T wA Q -⋅-==于是卡诺致冷机传给暖气的热量为)1(''132313121T TT T Q T Q wA A Q Q --=+=+=η (2)从(1)、(2)两式,再考虑到J 101.271⨯=Q ,可得暖气系统共吸收热量()()112332112'Q T T T T T T Q Q Q --=+=()()()()J 1027.6J 101.22732101560273601521077⨯=⨯⨯+⨯-+⨯-=。
热学练习题及答案
热学练习题一、选择题1.一定量的理想气体,在温度不变的条件下,当容积增加大时,分子的平均碰撞次数Z和平均自由程λ的变化情况是()A .Z减小,λ不变; B. Z减小,λ增大;C .Z增大,λ减小;D .Z不变λ增大2.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 ,则该理想气体分子数为:()A. PV/mB. PV/(KT)C. PV/(RT)D. PV/(mT)3.对于理想气体系统来说,在下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量,内能的增量和对外作的功三者均为负值?()A.等容降压过程。
B.等温膨胀过程。
C. 绝热膨胀过程。
D.等压压缩过程。
4.气缸中有一定量的氦气(视为理想气体),经过绝热压缩,体积变为原来的一半,问气体分子的平均速率变为原来的几倍?()A. 522 B. 512 C. 322 D. 3125.两种不同的理想气体,若它们的最可几速率相等,则它们的()A 平均速率相等,方均根速率相等。
B平均速率相等,方均根速率不相等。
C平均速率不相等,方均根速率相等。
D平均速率不相等,方均根速率不相等。
6.一定量的理想气体,在容积不变的条件下,当温度降低时,分子的平均碰撞次数Z 和平均自由程λ的变化情况是( ) A Z 减小,但λ不变。
B Z 不变,但λ减小。
C Z 和λ都减小。
D Z 和λ都不变。
7.1mol 刚性双原子分子理想气体,当温度为T 时,其内能为( )A 23RTB 23KTC 25RTD 25KT (式中R 为摩尔气体常量,K 为玻耳兹曼常量)8.一物质系统从外界吸收一定的热量,则( )A 系统的内能一定增加。
B 系统的内能一定减少。
C 系统的内能一定保持不变。
D 系统内能可能增加,也可能减少或保持不变。
9.某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环:Ⅰ (abcda)和Ⅱ(a ′b ′c ′d ′a ′),且两条循环曲线所围面积相等。
设循环Ⅰ的效率为η,每次循环在高温热源处吸收的热量为Q ,循环Ⅱ的效率为η′,每次循环在高温热源处吸收的热量为Q ′,则( )A η<η′,Q < Q ′B η<η′,Q > Q ′C η>η′,Q < Q ′D η>η′,Q > Q ′10.气缸有一定量的氮气(视为刚性分子理想气体),经过绝热压缩,使其压强变为原来的2倍,问气体分子的平均速率变为原来的几倍?( )A 522B 512C 722D 71211.定量的理想气体经历如图所示的循环过程,A →B 和C →D 是等压过程,B →C 和D →A 是绝热过程。
大学物理热学练习题
热学(一)理想气体、压强公式一、选择题1、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 为玻尔兹曼常量,R 为普适气体常量,则该理想气体的分子数为: (A) pV / m . (B) pV / (kT ).(C) pV / (RT ). (D) pV / (mT ).[ ]2、一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m .根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量平方的平均值(A)mkT x32=v . (B)mkT x3312=v .(C)m kT x/32=v (D) m kT x/2=v[ ]3、一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m .根据理想气体分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量的平均值(A) mkT π8=x v (B)m kT π831=x v(C) mkTπ38=x v . (D) =x v 0 .[ ]4、三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体,其分子数密度n 相同,而方均根速率之比为()()()2/122/122/12::CB A v v v =1∶2∶4,则其压强之比A p∶B p∶C p为:(A) 1∶2∶4. (B) 1∶4∶8.(C) 1∶4∶16. (D) 4∶2∶1.[ ]二、填空题1、质量一定的某种理想气体,(1) 对等压过程来说,气体的密度随温度的增加而_________,并绘出曲线.(2) 对等温过程来说,气体的密度随压强的增加而______________,并绘出曲线.2、在推导理想气体压强公式中,体现统计意义的两条假设是(1) _________________________________;(2) _________________________________.3、A 、B 、C 三个容器中皆装有理想气体,它们的分子数密度之比为n A ∶n B ∶n C =4∶2∶1,而分子的平均平动动能之比为A w ∶B w ∶Cw =1∶2∶4,则它们的压强之比A p ∶B p ∶Cp =__________.三、计算题两个相同的容器装有氢气,以一细玻璃管相连通,管中用一滴水银作活塞,如图所示.当左边容器的温度为 0℃、而右边容器的温度为20℃时,水银滴刚好在管的中央.试问,当左边容器温度由 0℃增到 5℃、而右边容器温度由20℃增到30℃时,水银滴是否会移动?如何移动? 答案 一、选择题 O T TρBDDC二、填空题 1、成反比地减小 (图) 成正比地增加 (图)2、(1) 沿空间各方向运动的分子数目相等 (2) 222zy x v v v ==3、1∶1∶1三、计算 解:据力学平衡条件,当水银滴刚好处在管的中央维持平衡时,左、右两边氢气的压强相等、体积也相等,两边气体的状态方程为: p 1V 1=(M 1 / M mol )RT 1 ,p 2V 2=(M 2 / M mol )RT 2 .由p 1= p 2得:V 1 / V 2= (M 1 / M 2)(T 1 / T 2) .开始时V 1= V 2,则有M 1 / M 2= T 2/ T 1=293/ 273. 当温度改变为1T '=278 K ,2T '=303 K 时,两边体积比为()221121//T M T M V V ''=''=0.9847 <1. 即21V V '<'可见水银滴将向左边移动少许.热学(二)温度公式、能量均分原理、气体内能专业 班级 学号 姓名 一、选择题1、关于温度的意义,有下列几种说法:(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度.(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义. (3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同.(4) 从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度. 这些说法中正确的是(A) (1)、(2) 、(4). (B) (1)、(2) 、(3). (C) (2)、(3) 、(4).(D) (1)、(3) 、(4). [ ]2、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们(A) 温度相同、压强相同. (B) 温度、压强都不相同. OT T(C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强.(D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强. [ ]3、温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系: (A) ε和w 都相等. (B) ε相等,而w 不相等.(C) w 相等,而ε不相等. (D) ε和w 都不相等. [ ]4、1 mol 刚性双原子分子理想气体,当温度为T 时,其内能为(A) RT 23. (B)kT 23. (C)RT 25. (D)kT 25. [ ] (式中R 为普适气体常量,k 为玻尔兹曼常量)5、一定质量的理想气体的内能E 随体积V 的变化关系为一直线(其延长线过E ~V 图的原点),则此直线表示的过程为:(A) 等温过程. (B) 等压过程. (C) 等体过程. (D) 绝热过程.[ ] 二、填空题 1、1 mol 氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)贮于一氧气瓶中,温度为27℃,这瓶氧气的内能为________________J ;分子的平均平动动能为____________J;分子的平均总动能为_____________________J.(摩尔气体常量 R = 8.31 J ·mol -1·K -1 玻尔兹曼常量 k = 1.38×10-23J·K -1) 2、若i 是气体刚性分子的运动自由度数,则21ikT 所表示的是_______________ ______________________________________________________. 三、计算题容器内有M = 2.66 kg 氧气,已知其气体分子的平动动能总和是E K =4.14×105 J ,求: (1) 气体分子的平均平动动能; (2) 气体温度.(阿伏伽德罗常量N A =6.02×1023 /mol ,玻尔兹曼常量k =1.38×10-23 J ·K -1 )答案一、选择题 BCCCB 二、填空题1、6.23×10 3 6.21×10 - 21 1.035×10 - 212、在温度为T 的平衡态下,每个气体分子的热运动平均能量(或平均动能) 三、计算题解:(1) M / M mol =N / N A ∴ N =MN A / M mol21Amol 1027.8-⨯===MN E M N E w Kk J (2) kwT 32== 400 K热学(三)热力学第一定律及应用一、选择题1、一物质系统从外界吸收一定的热量,则 (A) 系统的内能一定增加. (B) 系统的内能一定减少. (C) 系统的内能一定保持不变. (D) 系统的内能可能增加,也可能减少或保持不变.[ ]2、一定量的理想气体,经历某过程后,温度升高了.则根据热力学定律可以断定: (1) 该理想气体系统在此过程中吸了热. (2) 在此过程中外界对该理想气体系统作了正功. (3) 该理想气体系统的内能增加了. (4) 在此过程中理想气体系统既从外界吸了热,又对外作了正功. 以上正确的断言是: (A) (1)、(3). (B) (2)、(3). (C) (3). (D) (3)、(4).(E) (4).3、如图所示,一定量理想气体从体积V 1,膨胀到体积V 2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,其中吸热量最多的过程[ ](A) 是A →B. (B)是A →C. (C)是A →D.(D)既是A →B 也是A →C , 两过程吸热一样多。
热学大练习
热学部分大练习一、填空题1. 相同温度下的1摩尔氧和2摩尔二氧化碳,对这两份气体,比较它们下列诸量的大小: (1)分子平均动能之比为_________________;(氧:二氧化碳) (2)分子平均平动动能之比为________________; (3)内能之比为____________________.2. 假设有一种气体,构成它的粒子服从以下速率分布率()()()⎩⎨⎧≥<<-=000 00)(v v v v v v Av v f式中A 为常量。
则用 v 0 定出的A =____________,平均速率=v __________________.3. 假设有N 个电子组成的电子气,其速率分布函数为f (v )与v 的关系如图所示。
则A 的大小为________________,在速率0~900 m /s 间电子的平均速率为_____________。
4. 已知f (v )为麦克斯韦速率分布函数,N 为总分子数,则(1) 速率v > 100 m ·s -1的分子数占总分子数的百分比的表达式为_________;(2) 速率v > 100 m ·s -1的分子数的表达式为__________________.5. 图示曲线为处于同一温度T 时氦(原子量4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。
其中 曲线 (a) 是 气体分子的速率分布曲线; 曲线 (c) 是 气体分子的速率分布曲线.6. 当理想气体处于平衡态时,若气体分子速率分布函数为f (v ),则分子速率处于最概然速率v p 至∞范围内的概率△N / N =________________.7. 某理想气体,在温度T 1和T 2(T 1>T 2)时的麦克斯韦速率分布曲线如图所示,对应T 2的曲线应是__________,已知v 0是曲线Ⅱ的最可几速率,则曲线Ⅰ的最可几速率为____________。
热学练习题(答案)
热学练习题第一章 1.3.4 1.3.6 1.4.4 1.4.6 1.4.8 1.6.9 1.6.11 1.7.21-7 水银温度计浸在冰水中时,水银柱的长度为4.0cm;温度计浸在沸水中时,水银柱的长度为24.0cm.(1) 在室温22.0℃时,水银柱的长度为多少?(2) 温度计浸在某种沸腾的化学溶液中时,水银柱的长度为25.4cm ,试求溶液的温度。
解:设水银柱长L 与温度T 成线性关系: L=at+b 当t=0℃时 则L 0=a×0+b ∴b=1. 代入上式 L=at+1. 当t 1=100℃时 则L 1=at 1+1. ∴a=(L 1-L 0)/t 1(1) L=011L t t L L +-=0.4221000.40.24+⨯-=8.4(cm)(2) t /=(L /-L 0)/a=1000.40.240.44.25--=107℃1-9 在容积V=3L 的容器中盛有理想气体,气体密度为ρ=1.3g /L 。
容器与大气相通排出一部分气体后,气压下降了0.78atm 。
若温度不变,求排出气体的质量。
解:根据题意RT pV ν=,可得:RT M m pV =,ρpmV pRT M==1所以当温度不变时,气体的压强和密度成正比,初始密度为1.3g/L ,后来的密度为:1122ρρp p =则排除的气体的质量为:33.178.0)1()(111212⨯⨯=-=-=∆P V p p V m ρρρ大气压为1atm ,容器与大气相通即2p =1atm ,也就是1p =1+0.78=1.78atm0.781.33 1.71.78m g ∆=⨯⨯=1-16 截面为1.0cm 2的粗细均匀的U 形管,其中贮有水银,高度如图1-16所示。
今将左侧的上端封闭,将其右侧与真空泵相接,问左侧的水银将下降多少?设空气的温度保持不变,压强75cmHg 。
解:根据静力平衡条件,右端与大气相通时,作端的空气压强为大气压P 0=75cmHg ,当由端与真空泵相接时,左端空气压强为P=△l 。
热学练习题含答案
一、单项选择题1. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为P1 和P2,则两者的大小关系是:(A)限耍(B)p<p2.(C)p1= p2.(D)不确定的. 答案:C2双原子理想气体,作等压膨胀,若气体膨胀过程从热源吸收热量700J,则该过程气体对外做功为:a、200Jb、350Jc、300Jd、250J 答案:A3. 下列方程中,哪一个不是绝热过程方程;a、TV S=常量;b、P I T T=常量;c、P y V=常量;d、PV y =常量答案:C4.设单原子理想气体由平衡态A,经一平衡过程变化到状态B,如果变化过程不知道,但A, B两状态的P, V, T都已知,那么就可以求出:a、气体膨胀所做的功;b、气体传递的热量;c、气体内能的变化;d、气体的总质量。
答案:C5.某理想气体状态变化时,内能与温度成正比,则气体的状态变化过程是:a、一定是等压过程;b、一定是等容过程;c、一定是绝热过程;d、以上过程都有可能发生。
答案:D6.两瓶不同种类的气体,分子平均平动动能相等,但气体密度不同,则:a、温度和压强都相同;b、温度相同,内能也一定相同;c、温度相同,但压强不同;d、温度和压强都相不同。
答案:C7.室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比为A/Q为:a、 1/3b、2/7c、2/5d、 1/4 答案:B8.对于理想气体系统来说,下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外做的功三者皆为负值:a、等压压缩过程;b、等容降压;c、等温膨胀;d、绝热膨胀。
答案:A9.摩尔数相同的氧气和氦气(视为理想气体),分别从同一初始状态开始作等温膨胀,终态体积相同,则此两种气体在这一膨胀过程中:a、吸热相同,但对外做功不同;b、吸热不同,但对外做功相同;c、对外做功和吸热均不相同d、对外做功和吸热都相同答案:D 10.根据热力学第二定律可知:a 、 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功;b 、 热量可以从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传道高温物体;c 、 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程;d 、 一切自发过程都是不可逆的。
热力学基础练习题
热力学基础练习题一、选择题1.关于热力学过程,下列说法正确的是: ( ) A 、 准静态过程一定是可逆过程; B 、 非准静态过程不一定是不可逆过程; C 、 可逆过程一定是准静态过程; D 、 不可逆过程一定是非准静态过程.2. 如图所示,当气缸中的活塞迅速向外移动而使气体膨胀时,气体所经历的过程( ) A .是准静态过程,它能用p-v 图上的一条曲线表示 B .不是准静态过程,但它能用p-v 图上的一条曲线表示 C .不是准静态过程,它不能用p-v 图上的一条曲线表示 D .是准静态过程但它不能用p-v 图上的一条曲线表示3.如图所示,一定量理想气体从体积V 1,膨胀到体积V 2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,其中吸热量最多的过程( )(A )是A →D. (B ) 是A →C. (C )是A →B.(D )既是A →B 也是A →C , 两过程吸热一样多。
4.气体的摩尔定压热容m P C ,大于摩尔定容热容m V C ,,其主要原因是( ) (A )膨胀系数不同; (B )温度不同;(C )分子引力不同; (D )气体膨胀需作功。
5.氦气、氮气、水蒸汽(均视为刚性分子理想气体),它们的摩尔数相同,初始状态相同,若使它们在体积不变情况下吸收相等的热量,则( ) (A) 它们的温度升高不相同,压强增加不相同. (B) 它们的温度升高相同,压强增加不相同. (C) 它们的温度升高不相同,压强增加相同. (D) 它们的温度升高相同,压强增加相同.6.理想气体在如图中实线所示的由状态1到状态2的准静态过程中: ( ) A 、000>>>∆Q W E ,,; B 、000<><∆Q W E ,,; C 、000>><∆Q W E ,,; D 、000=><∆Q W E ,,p pVOA B C D7.如图所示为一定量的理想气体的p —V 图,由图可得出结论( ) (A )ABC 是等温过程; (B )B A T T >; (C )B A T T <;(D )B A T T =。
九年级物理热学练习题及答案
九年级物理热学练习题及答案一、选择题1. 在几种颜色的纱袋中装有相同重量的冰块,将它们放在阳光下照射,哪种纱袋内的冰块首先融化?A) 白色纱袋 B) 黑色纱袋 C) 红色纱袋 D) 蓝色纱袋2. 在热学实验中,如何准确测量一个物体表面的温度?A) 用红外线温度计测量 B) 用普通温度计测量 C) 用热敏电阻测量 D) 用热电偶测量3. 将等质量的水和同温度的脂肪油放在火中加热,哪个液体温度上升较快?A) 水 B) 脂肪油 C) 两者一样快 D) 无法确定4. 在哪个状态下,物质的热容量最大?A) 气体 B) 液体 C) 固体 D) 无所谓5. 以下哪种方式不会传热?A) 热辐射 B) 热传导 C) 热对流 D) 以上都会传热二、填空题6. 一个物体的质量为500克,温度上升10摄氏度,所吸收的热量为_____________。
7. 烧杯中加热100克的水,温度由25摄氏度升高到80摄氏度,热量为_____________。
8. 一个物体受到10焦耳的热量,温度上升2摄氏度,这个物体的热容量为_____________。
9. 某物体质量为2千克,比热容为4000焦耳/千克摄氏度,将其温度由20摄氏度升高到50摄氏度,所吸收的热量为_____________。
10. 若将1克物质从固体状态加热融化成液体所需的热量为Q,将该物质从液体状态加热蒸发成气体所需的热量为3Q,则该物质的熔化热为_____________。
三、解答题11. 什么是热传导?简述其在实际生活中的应用。
12. 请解释热对流的原理,并给出一个例子说明。
13. 熔化热和沸点是物质的两个重要性质,请说明二者的定义及计量单位。
14. 隔热材料的作用是什么?请给出三个常见的隔热材料。
15. 一台空调在夏天的使用中,主要通过什么方式降低室内的温度?简要阐述其工作原理。
答案:1. B2. A3. A4. A5. D6. 250焦耳7. 27000焦耳8. 5焦耳/摄氏度9. 48000焦耳10. Q11. 热传导是物质内部因分子振动传递的能量。
热学大练习
热学部分大练习一、填空题1. 相同温度下的1摩尔氧和2摩尔二氧化碳,对这两份气体,比较它们下列诸量的大小: (1)分子平均动能之比为_________________;(氧:二氧化碳) (2)分子平均平动动能之比为________________; (3)内能之比为____________________.2. 假设有一种气体,构成它的粒子服从以下速率分布率()()()⎩⎨⎧≥<<-=000 00)(v v v v v v Av v f式中A 为常量。
则用 v 0 定出的A =____________,平均速率=v __________________.3. 假设有N 个电子组成的电子气,其速率分布函数为f (v )与v 的关系如图所示。
则A 的大小为________________,在速率0~900 m/s 间电子的平均速率为_____________。
4. 已知f (v )为麦克斯韦速率分布函数,N 为总分子数,则 (1) 速率v > 100 m ·s 1的分子数占总分子数的百分比的表达式为_________;(2) 速率v > 100 m ·s 1的分子数的表达式为__________________.5. 图示曲线为处于同一温度T 时氦(原子量4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。
其中 曲线 (a) 是 气体分子的速率分布曲线; 曲线 (c) 是 气体分子的速率分布曲线.6. 当理想气体处于平衡态时,若气体分子速率分布函数为f (v ),则分子速率处于最概然速率v p 至∞范围内的概率 △N / N =________________.7. 某理想气体,在温度T 1和T 2(T 1>T 2)时的麦克斯韦速率分布曲线如图所示,对应T 2的曲线应是__________,已知v 0是曲线Ⅱ的最可几速率,则曲线Ⅰ的最可几速率为____________。
高一物理热学基础练习题及答案
高一物理热学基础练习题及答案1.选择题:1) 以下哪个物理量与热平衡无关?A. 热容B. 热温度C. 热量D. 内能答案:A. 热容2) 单位质量物质升高1摄氏度所需的热量称为:A. 热容B. 热比热容C. 内能D. 热传导答案:B. 热比热容3) 热平衡是指两个物体:A. 温度相等B. 热量相等C. 热容相等D. 内能相等答案:A. 温度相等4) 以下哪个选项是正确的?A. 温度是物体的固有属性B. 温度是热量的度量C. 温度只能用温度计来测量D. 温度是物体内能的度量答案:D. 温度是物体内能的度量5) 热量是一个:A. 宏观物理量B. 微观物理量C. 化学物理量D. 学院物理量答案:A. 宏观物理量2.填空题:1) 定容状态下若物体的体积变小,则温度___。
答案:升高2) 0摄氏度与摄氏度的冷热程度相同。
答案:相同3) 理想气体在等压过程中热容与()相等。
答案:等压热容4) 热量可以用___来度量。
答案:焦耳5) 热平衡是指两个物体之间没有___流动。
答案:热量3.计算题:1) 质量为0.5kg的物体热容为400J/kg·°C,现有一物体温度由20°C 升高到40°C,需要吸收多少热量?答案:ΔQ = mcΔθΔQ = 0.5kg × 400J/kg·°C × (40°C - 20°C)ΔQ = 400J2) 一瓶装满水的热水袋的质量为0.8kg,其初始温度为80°C,现要将其温度升高到100°C,需要吸收多少热量?(水的比热容为4200J/kg·°C)答案:ΔQ = mcΔθΔQ = 0.8kg × 4200J/kg·°C × (100°C - 80°C)ΔQ = 6720J3) 一个物体的质量为2kg,它的比热容为1000J/kg·°C,将其温度由20°C升高到60°C,需要吸收多少热量?(不考虑相变)答案:ΔQ = mcΔθΔQ = 2kg × 1000J/kg·°C × (60°C - 20°C)ΔQ = 80000J总结:本篇文章涵盖了高一物理热学基础练习题及答案,分为选择题、填空题和计算题三个部分。
热学典型练习题
热学典型练习题1. 在常温下,一个质量为2kg的物体受到20N的水平力作用,环境温度为25°C。
物体从摩擦力为0的平面滑下,滑下的过程中恰好没有发生能量的转化和损失。
求物体的滑动速度和滑动距离。
解析:根据题目中给出的条件,可知物体受到20N的水平力作用,且没有摩擦力,因此物体在滑下的过程中没有发生能量的转化和损失。
根据热力学定律,物体的滑动过程中满足机械能守恒定律,即物体的动能和势能之和保持不变。
首先计算物体的势能和动能之和:势能PE = mgh动能KE = 1/2mv²其中,m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体的高度,v为物体的速度。
根据题目描述,物体受到20N的水平力作用,可以得到物体所受的重力和水平力之间的关系:mg = 20N由于环境温度为常温,可将重力加速度g取9.8m/s²。
根据热力学定律,物体的滑动过程中,滑动过程中没有发生能量的转化和损失,因此物体在滑下的过程中,势能和动能之和始终保持不变:PE + KE = mgh + 1/2mv²= mgh + 1/2m(2gh)= mgh + mgh= 2mgh将已知条件代入计算:2mgh = 20N * 2kg * 9.8m/s² * h= 39.2h解方程可得:h = 2mgh / 39.2= 2 * 2kg * 9.8m/s² * h / 39.2= 4h / 4= h即滑动距离与高度相等。
由于题目未给出物体的高度h,因此无法确定滑动距离。
但可以得出结论:滑动距离与高度相等。
2. 一个容器中装有1kg的水,水的初始温度为20°C。
将温度为100°C的铁块贴在容器的一侧,铁块的质量为0.5kg。
求达到热平衡时容器内的水温。
解析:根据题目中给出的条件,容器中装有1kg的水,初始温度为20°C。
将温度为100°C的铁块贴在容器的一侧,铁块的质量为0.5kg。
热学例题
例1. 解: ( 1) pV RT
RT (0.10 / 32 10 3 ) 8.31 ( 47 273.15) V p 10 1.013 10 5
8.31 10 3 ( m 3 )
( 2) p 'V RT '
m' RT ' M Mp 'V 32 10 3 (5 / 8) 10 1.013 10 5 8.31 10 3 m' RT ' 8.31 ( 27 273.15)
例.下列过程中,趋于可逆过程的有(
)
A、汽缸中存有气体,活塞上没有外加压强,且活塞与 汽缸间没有摩擦的膨胀过程 B、汽缸中存有气体,活塞上没有外加压强,但活塞与
汽缸间磨擦很大,气体缓慢地膨胀过程
C、汽缸中存有气体,活塞与汽缸之间无磨擦,调整活 塞上的外加压强,使气体缓慢地膨胀过程 D、在一绝热容器内两种不同温度的液体混合过程
例1 1 一容器内贮有氧气 0.10kg,压强为 10atm,温 度为 47 C 。因容器漏气,过一段时间后,压强减到 原来的 5/8,温度降到 27 C。问: ( 1)容器体积为多大? ( 2)漏去了多少氧气?
例 2. 一体积为 1.010-3m3 容器中,含有 4.010-5kg的氦气 和4.010-5kg的氢气,它们的温度为30℃,试求容器中的混 合气体的压强。
E2 Ea Qa 2 Aa 2
Q E 2 E1 A
Ea E1 Q1a
且有
例2 已知1mol氧气经历如图所示从A变为B(AB延长 线经过原点O)的过程,已知A、B点的温度分别为 T1 和T2,求在该过程所吸收的热量。
p p2 B
高中物理热学试题及答案
高中物理热学试题及答案一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是:A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q / W答案:B2. 理想气体的内能只与温度有关,这是因为:A. 气体分子的平动动能B. 气体分子的转动动能C. 气体分子的振动动能D. 气体分子的平动和转动动能答案:D3. 根据热力学第二定律,下列哪种情况是不可能发生的?A. 在没有外界影响的情况下,热量从低温物体自发地传递到高温物体B. 热量从高温物体传递到低温物体C. 气体自发地从高压区扩散到低压区D. 气体自发地从低压区扩散到高压区答案:A二、填空题4. 热力学温度T与气体的压强P、体积V和物质的量n之间的关系可以用_________定律来描述。
答案:理想气体状态5. 当气体发生绝热膨胀时,气体的内能_________,温度_________。
答案:减小;降低三、简答题6. 什么是熵?熵在热力学第二定律中扮演着什么角色?答案:熵是热力学中表示系统无序程度的物理量,通常用符号S表示。
熵在热力学第二定律中扮演着核心角色,第二定律可以表述为在孤立系统中,熵总是倾向于增加,这意味着自发过程总是朝着熵增的方向进行。
四、计算题7. 一个理想气体在等压过程中,从体积V1=2m³增加到V2=4m³,压强P=1atm,气体常数R=8.31J/(mol·K),求气体的温度变化。
答案:首先,根据盖-吕萨克定律,PV/T = 常数。
由于是等压过程,我们有V1/T1 = V2/T2。
将已知数值代入,得到2/T1 = 4/T2,解得T1 = 0.5T2。
又因为T1 = P1V1/(nR),T2 = P2V2/(nR),由于是等压过程,P1 = P2 = P,所以T1 = T2。
将T1 = 0.5T2代入T1 = P1V1/(nR),解得T1 = 283K,T2 = 566K。
高中物理《热学》练习题(附答案解析)
高中物理《热学》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.关于两类永动机和热力学的两个定律,下列说法正确的是( )A .第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B .第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C .由热力学第一定律可知做功不一定改变内能,热传递也不一定改变内能,但同时做功和热传递一定会改变内能D .由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量,完全变成功是可能的2.下列关于系统是否处于平衡态的说法,正确的是( )A .将一根铁丝的一端插入100℃的水中,另一端插入0℃的冰水混合物中,经过足够长的时间,铁丝处于平衡态B .两个温度不同的物体相互接触时,这两个物体组成的系统处于非平衡态C .0℃的冰水混合物放入1℃的环境中,冰水混合物处于平衡态D .压缩密闭容器中的空气,空气处于平衡态3.分子直径和分子的质量都很小,它们的数量级分别为( )A .102610m,10kg d m --==B .102910cm,10kg d m --==C .102910m,10kg d m --==D .82610m,10kg d m --==4.下列现象中,通过传热的方法来改变物体内能的是( )A .打开电灯开关,灯丝的温度升高,内能增加B .太阳能热水器在阳光照射下,水的温度逐渐升高C .用磨刀石磨刀时,刀片的温度升高,内能增加D .打击铁钉,铁钉的温度升高,内能增加5.图甲是一种导热材料做成的“强力吸盘挂钩”,图乙是它的工作原理图。
使用时,按住锁扣把吸盘紧压在墙上(图乙1),吸盘中的空气(可视为理想气体)被挤出一部分。
然后把锁扣缓慢扳下(图乙2),让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。
在拉起吸盘的同时,锁扣对盘盖施加压力,致使盘盖以很大的压力压住吸盘,保持锁扣内气体密闭,环境温度保持不变。
下列说法正确的是( )A .锁扣扳下后,吸盘与墙壁间的摩擦力增大B .锁扣扳下后,吸盘内气体分子平均动能增大C .锁扣扳下过程中,锁扣对吸盘中的气体做正功,气体内能增加D .锁扣扳下后吸盘内气体分子数密度减小,气体压强减小6.以下说法正确的是( )A .气体对外做功,其内能一定减小B .分子势能一定随分子间距离的增加而增加C .烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体D .在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体7.在汽缸右侧封闭一定质量的理想气体,压强与大气压强相同。
热学练习题应用热传导和热辐射计算热量
热学练习题应用热传导和热辐射计算热量热学练习题——应用热传导和热辐射计算热量热学是物理学中的一个重要分支,研究物体之间的能量转移与转换。
在热学中,热传导和热辐射是常见的传热方式。
本文将通过一些练习题来深入探讨如何应用热传导和热辐射计算热量。
练习题1:热传导计算热量假设有一根长度为10m,横截面积为2m²的金属棒,两端温度分别为100℃和0℃。
金属棒的导热系数为0.5 W/(m·K)。
求金属棒中的热量。
解析:根据热传导的定律,单位时间内通过物体的热量与物体的导热系数、横截面积、长度以及温度差正相关。
我们可以利用以下公式来计算金属棒中的热量:Q = k * A * ΔT / L其中,Q表示热量,k表示导热系数,A表示横截面积,ΔT表示温度差,L表示长度。
代入已知数值进行计算:Q = 0.5 * 2 * (100 - 0) / 10 = 10 J练习题2:热辐射计算热量一个黑体表面积为1m²,温度为800K。
求该黑体单位时间内向外辐射的热量。
解析:根据斯特藩-玻尔兹曼定律,物体单位时间内向外辐射的热量与物体的表面积和温度的四次方成正比。
我们可以利用以下公式来计算黑体向外辐射的热量:Q = ε * σ * A * T⁴其中,Q表示热量,ε表示黑体的发射率,σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数(约等于5.67 ×10^(-8) W/(m²·K⁴)),A表示表面积,T表示温度。
代入已知数值进行计算:Q = 1 * 5.67 × 10^(-8) * 1 * (800^4) ≈ 365.43 W练习题3:综合运用热传导和热辐射计算热量一个球形物体的半径为0.5m,表面温度为200K,外界温度为300K。
该物体的导热系数为0.2 W/(m·K),黑体发射率为0.8。
求球体单位时间内向外辐射的热量。
解析:在此题中,物体既会通过热传导向外传热,又会通过热辐射向外辐射热量。
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热学练习1.如图所示,在杠杆两端挂有黑、白两只充入空气且容积相等的气球,此时杠杆恰好平衡。
如果把这一装置放在阳光下曝晒,一段时间后( ) A.杠杆仍平衡 B.A 端下降,B 端上升C.A 端上升,B 端下降D.三种情况都有可能2.液体表面分界线单位长度上的表面张力叫作表面张力系数,用下面方法可以测量液体的表面张力从而求得液体的表面张力系数.如图所示,容器内盛有肥皂液,AB 为一杠杆,AC=15cm ,BC=12cm.在其A 端挂一细钢丝框,在B 端加砝码使杠杆平衡.然后先将钢丝框浸于肥皂液中,再慢慢地将它拉起一小段距离(不脱离肥皂液),使钢丝框被拉起的部分蒙卜一层肥皂膜,这时需将杠杆B 端砝码的质量增加5.0×10-4kg ,杠杆才重新平衡(钢丝框的钢丝很细,在肥皂中受到的浮力可不计).则肥皂液的表面张力为( )(A)6×10-3N (B)14×10-3N (C)4×10-3N (D)3×10-3N3用一重锤从相同的高度落下敲击质量和温度分别相同的钢块和铅块,重锤打在钢块上时,重锤会跳起,打在铅块上时,重锤没有弹起,这时:( )(c 钢>c 铅)A .钢块的温度比铅块高B .铅块的温度比钢块高C .钢块与铅块的温度一样高D .无法判断谁的温度高4某学生用两个相同的酒精灯同时分别对质量为m1、比热为c1的甲物质和质量为m2比热为c2的乙物质加热.若在相等的时间内(甲、乙物质吸收的热量相等),甲物质的温度变化比乙物质的温度变化多,则下列推断中错误的是( )A .若m1=m2,则c1<c2B .若c1=c2,则m1<m2C .若c1>c2,则m1<m2D .若m1<m2,则c1>c25.等质量的两金属球a 和b ,加热到同一温度后,立即分别投入质量、初温都相同的两杯水中,混合后,放入金属球a 的水温升高 了10摄氏度,放入金属球b 的水温升高了20摄氏度,不计热损失,比较a 、b 两金属球的比热容,则( )A.Ca=2CbB. Cb>2CaC. Ca>CbD. Cb<2Ca6.两个相同的轻金属容器里装有同样质量的水.一个重球挂在不导热的细线上.放入其中一个容器内,使球位于容器内水的体积中心.球的质量等于水的质量,球的密度比水的密度大得多.两个容器加热到水的沸点,再冷却.已知:放有球的容器冷却到室温所需时间为未放球的容器冷却到室温所需时间的k 倍.试求制作球的物质的比热与水的比热之比c 球:c= .7两个完全相同的金属球a 、b,其中a 球放在不导热的水平面上,b 球用不导热的细线悬挂起来。
现供给两球相同的热量,他们的温度分别升高了△ta 、△tb ,假设两球热膨胀的体积相等,则A.△ta>△tbB.△ta<△tbC.△ta=△tbD.无法比较8水和油边界的表面张力系数为σ=1.8×10-2N /m ,为了使1.0×103kg 的油在水内散成半径为r=10-6m 的小油滴,若油的密度为900kg /m 3,问至少做多少功?9.炎热的夏季,人们通过空调来降低并维,面积为S 的截面,当两端截面处的温度分别为a T 、b T ,且且Ta>Tb ,则热量沿着垂直于截面持房间较低的温度,在室外的温度为1T 时,要维持房间0T 的温度,空调每小时工作0n 次。
已知一厚度d 方向传递,达到稳定状态时,在△t 时间内通过横截面S 所传递的热量为:Q=K(Ta-Tb)/dS △t (其中K 为物质的导热系数。
)求:(1)当室外的温度升高到2T 时,如房间的温度仍然维持为0T ,则空调平均每小时工作多少次?(2)设房屋墙壁以及顶部的厚度均为L 、导热系数为1K ,如房间内再增加一厚度均为l 、导热系数为2K 的保温涂层,在室外的温度为1T ,房间的温度仍然维持为0T ,那么空调平均每小时工作多少次?(不考虑门窗及地面的热传导)10随着“西气东输”工程的实施,目前扬州正在人工煤气向天然气改造工程,一份宣传材料(期使用天燃气 (填 是/否)划算。
(保留两位小数,不要求计算过程(2)小明家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知完全燃烧放出的热量有50%被有效利用,现要将质量为4kg ,初温为14℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?11国产165型单缸四冲程汽油机的气缸直径为65mm,活塞冲程长55mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.58×105帕,飞轮转速是1500R/min.⑴求这种汽油机满负荷工作时的功率(不计摩擦损失).⑵如满负荷工作时每分钟消耗15克汽油,这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?(汽油的燃烧值4.6×107焦/千克12.两根均匀的不同金属棒,密度分别为ρ1、ρ2,线膨胀系数分别为a1、a2长度都为l ,一端粘合在一起,温度为0℃,悬挂棒于A 点,棒恰成水平并静止,如图所示.若温度升高到t ℃,要使棒保持水平并静止,需改变悬点,设位于B ,求AB 间的距离(粘合剂的质量忽略不计).13物体受热膨胀时,其体积通常满足Vt=V0(1+βt).上式中Vt 表示物体在温度t 时的体积,V0表示物体在0℃时的体积,t 表示摄氏温度,β叫组成该物体的物质的体膨胀系数.今有一质量为80g 的玻璃瓶,在0℃时盛满酒精后测得其总质量为m1=317g,加热至50℃时,由于玻璃的体膨胀系数β小于酒精的体膨胀系数β′,而使一部分酒精溢出,这时测得全部溢出酒精的质量为Δm=m1-m2=12g.若酒精的的体膨胀系数β′的数值为1.1×10-3/℃.则玻璃的体膨胀系数β为 .14如图2所示为意大利物理学家伽利略发明的第一个气体温度计,它是根据 的性质制成的.若图中A 处为第一天上午10点钟液面的位置,B 处为第二天上午15.随着国民经济的发展,汽车已走进家庭.一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶 100km ,消耗汽油10L.若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功,所用汽油的热值为4.6×107 J/kg ,密度为0.7×103kg m 3,求:(1)这些汽油完全燃烧放出的热量;(2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力.15.如图2所示为意大利物理学家伽利略发明的第一个气体温度计,它是根据的性质制成的.若图中A 处为第一天上午10点钟液面的位置,B 处为第二天上午10点钟液面的位置,比较两次液面高低可以发现:第 天上午10点钟时的气温比较高.如用为气压计,则 点表示的气压较高。
16.学校淋浴用的简易太阳晒水箱内装水60kg ,水箱玻璃盖的面积为0.84m2.从手册中查得,地球上与太阳光线垂直的表面接收的太阳辐射能为7.56×104J/(min•m2);这类水箱吸收太阳能的效率约为50%;散热损失约为20%.假设使用中能够及时调整水箱朝向,使阳光总能垂直射入玻璃盖,计算4小时后箱中的水升高的温度.水的比热容为4.2×103 J/(kg•℃).17.2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗.低污染.低排放为特点的绿色环保技术,来体现“城市,让生活更美好”的主题.如图21所示的太阳能热水器,它的水箱容量为120L ,热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%,在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W.如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃,需要阳光照射5h ,那么:(1)一箱水需要吸收的热量是多少?(2)热水器上集热器的面积至少要多大?[水的比热容是:4.2×103J/(kg ·℃)]18.某小汽车的“经济耗油量(90 km/h )8 L/100 km ”,是指这辆汽车以90 km/h 的速度行驶100 km ,消耗汽油8 L.该汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶25 km ,汽车的效率为31.25%.求:汽车消耗多少升汽油及汽车的功率.(汽油热值3.2×107 J/L )19.大刚家自制了一个太阳能热水器,其主要装置是一个晒水箱.经多次观察和实验知道,该晒水箱的效率在夏天可达到50%.查表可知,在地球表面,晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103J/(m2·s ).如果晒水箱内有45kg 的水,晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是2.0m2,试问:要使水温从25℃升高到55℃需要多长时间?图3 图220.国产165型单缸四冲程汽油机的气缸直径为65mm,活塞冲程长55mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.58×105帕,飞轮转速是1500R/min.⑴求这种汽油机满负荷工作时的功率(不计摩擦损失).⑵如满负荷工作时每分钟消耗15克汽油,这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?(汽油的燃烧值4.6×107J/kg)(π=3.14)21. 有一堆从河中捞出的温砂子,测得其比热容为1.2×103焦/(千克.℃)。
已知干砂子的比热容为0.9×103焦/(千克.℃),则按质量说,这堆砂子含水的百分比是多少?22质量和初温都相同的甲、乙两个物体,先把甲放入一杯冷水中,热平衡后水的温度升高了△t℃,把甲取出后立即把乙放入此杯水中,热平衡后水温又升高了△t℃。
若忽略热损失,甲、乙两种物质哪个比热大?23 一台拖拉机的发动机是四汽缸、四冲程的柴油机,汽缸的直径为95毫米,活塞冲程为127毫米,第三冲程中气体作用在活塞上的平均压强是196牛/厘米2,飞轮的转数是1200转/分,这台发动机的功率是多少瓦?24 下表列出的是北京煤气用具厂生产的JS系列家用燃气热水器的参数,其中各物理量的单位用的是国际通用的符号,说明如下:Pa:帕斯卡;mmH2O 毫米水柱;J:焦耳;h:小时M3:立方米;l:升;kgf:千克力,即质量为1千克的物体所受的重力min:分(时间单位)单位前面的字母M表示系数106,字母H表示系数1021.分别计算燃烧1米3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量(单位:焦耳)。
2.王秋生同学说,热水产率一栏中,5、3、2后面的符号印得不清楚,好像是数字“l”,但在“/min”的前面又丢掉了什么,请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单位。
3.“热效率”一栏给的是参考值;“热水产率”一栏给的是厂家对样品的实测值。
分别计算温升25℃和55℃时的热效率,并解释这两种情况下热效率不同的原因。
经验表明,自制家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%;从太阳能手册中查到,在地球表面,晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103焦/米2·秒。