Question

［物理――選修3-3］（15分）

⑴（5分）帶有活塞的氣缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體。氣體開(kāi)始處于狀態(tài)a，然后經(jīng)過(guò)過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b或經(jīng)過(guò)過(guò)程ac到達(dá)狀態(tài)c，b、c狀態(tài)溫度相同，如V-T圖所示。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強(qiáng)分別為p_b和p_c，在過(guò)程ab和ac中吸收的熱量分別為Q_ab和Q_ac，則______________（填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分）

A．p_b>p_c，Q_ab>Q_ac                                                                    B．p_b>p_c，Q_ab<Q_ac

C．p_b<p_c，Q_ab>Q_ac                                                                     D．p_b<p_c，Q_ab<Q_ac

⑵（10分）圖中系統(tǒng)由左右兩個(gè)側(cè)壁絕熱、底部導(dǎo)熱、截面均為S的容器組成。左容器足夠高，上端敞開(kāi)。右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩容器的下端由可忽略容積的細(xì)管連通。容器內(nèi)兩個(gè)絕熱的活塞A、B下方封有氮?dú)猓?i>B上方封有氫氣。大氣的壓強(qiáng)為p₀，溫度為T₀=273 K，兩活塞因自身重量對(duì)下方氣體產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)均為0.1p₀。系統(tǒng)平衡時(shí)，各氣柱的高度如圖所示�，F(xiàn)將系統(tǒng)底部浸入恒溫?zé)崴壑�，再次平衡時(shí)A上升了一定高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時(shí)的位置并固定，第三次達(dá)到平衡后，氫氣柱高度為0.8h。氮?dú)夂蜌錃饩梢暈槔硐霘怏w。求：（ⅰ）第二次平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積；（ⅱ）水的溫度。

Answer 1

見(jiàn)解析

解析:

（1）C  （15分）

（2）（10分）

（i）考慮氫氣的等溫過(guò)程。該過(guò)程的初態(tài)壓強(qiáng)為，體積為hS，末態(tài)體積為0.8hS。

設(shè)末態(tài)的壓強(qiáng)為P，由玻意耳定律得              ①

活塞A從最高點(diǎn)被推回第一次平衡時(shí)位置的過(guò)程是等溫過(guò)程。該過(guò)程的初態(tài)壓強(qiáng)為1.1，體積為V；末態(tài)的壓強(qiáng)為，體積為，則         ②

                          ③

由玻意耳定律得              ④

(ii) 活塞A從最初位置升到最高點(diǎn)的過(guò)程為等壓過(guò)程。該過(guò)程的初態(tài)體積和溫度分別為和，末態(tài)體積為。設(shè)末態(tài)溫度為T(mén)，由蓋-呂薩克定律得 

                    ⑤