1、选做题专项练2 1(1)“新冠肺炎”负压病房内气压低于室外气压25 Pa，使室外与负压病房的气流只能“从洁到污”单向流动。若室外与负压病房间的安全门面积为1.6 m2，则安全门受到的内外气体的压力差为_ N。若室外与负压病房温度相同，则室外1 000 cm3的气体流到负压病房后体积将变为_cm3。(此空精确到两位小数，室外大气压强为1105 Pa)(2)一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示的pT和VT图像各记录了其部分变化过程。试求：温度600 K时气体的压强；在pT图像上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整。解析：(1)由压强公式p可知安全门受到的内外气体的压
2、力差为FpS40 N；在室外，压强p11105 Pa，气体体积V11 000cm3，在室内，压强为p2(110525)Pa99 975 Pa。设室内气体体积为V2，由玻意耳定律可知p1V1p2V2，解得V21 000.25cm3。(2)已知p11.0105 Pa，V12.5 m3，T1400 K，V23 m3，T2600 K，由理想气体状态方程有则p21.25105 Pa。400500 K，气体发生等容变化；500600 K，气体发生等压变化，图像如图所示。答案：(1)401 000.25(2)1.25105 Pa图见解析2(1)关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是_。A压缩气体，气体
3、温度可能降低B吸收了热量的物体，其内能一定增加C在一定条件下物体的温度可以降到270 D物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功E若两分子间距离减小，分子间作用力增大(2)汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量M10 kg，活塞质量m4 kg，活塞横截面积S2103 m2，活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体，下面的气孔O与外界相通。大气压强p01.0105 Pa。活塞下面与劲度系数k2103 N/m的竖直轻弹簧相连。当汽缸内气体温度为T1400 K时弹簧为自然长度，此时活塞与缸底间的距离L120 cm，取g10 m/s2，活塞不漏气且与缸壁无摩擦。当缸内气体绝对温度T2为多少时，汽缸刚好对地面没
4、有压力；当缸内气体绝对温度T31 500 K时，活塞与缸底间的距离L2为多少？ 解析：(1)压缩气体，外界对气体做正功，气体可能同时向外释放热量，根据热力学第一定律可知气体内能可能减少，温度可能降低，A正确；若物体从外界吸收热量同时对外做功，根据热力学第一定律可知内能可能增加，可能减小，还可能不变，B错误；270 还没有达到绝对零度，故在一定条件下物体的温度可以降到270 ，C正确；根据热力学第二定律知，物体从单一热源吸收的热量全部用于做功是可能的，但会产生其他变化，D正确；两分子间距离减小时，分子力可能增大也可能减小，E错误。(2)缸内气体在初状态：V1L1S，T1400 K，p1p00.8
5、105 Pa当气体压强增大到一定值时，汽缸对地压力为零，此后再升高气体温度，气体压强不变，气体做等压变化。设汽缸刚好对地没有压力时弹簧压缩长度为x，则kx(mM)g，解得x7 cm在末状态：V2(xL1)S，p2p01.5105 Pa，根据理想气体状态方程得解得T21 012.5 K。当T31 500 K时，因T3T2，封闭气体发生等压变化，设V3L2S，根据盖吕萨克定律有解得L240 cm。答案：(1)ACD(2)1 012.5 K40 cm3(1)下列对热力学定律的理解正确的是_。A可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功B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
6、时做功和热传递一定会改变内能C空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量D热量不可能由低温物体传给高温物体E如果物体从外界吸收了热量，物体的内能也可能减少(2)如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长l166 cm的水银柱，中间封有长l26.6 cm的空气柱，上部有长l344 cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p076 cmHg。如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。(封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气)解析：(1)在引起其他变化的情况下，从单一热源吸收热量可以将其全部变为功，选项
7、A正确；由热力学第一定律可知，当W0，Q0时，UWQ可以等于0，选项B错误；空调机在制冷过程中消耗了电能，总体上是放出热量的，选项C正确；热量可以由低温物体传给高温物体，选项D错误；物体从外界吸收热量，可能同时对外做功，如果对外做的功大于从外界吸收的热量，则物体的内能减少，选项E正确。(2)设玻璃管开口向上时，空气柱压强为：p1p0gl3式中，和g分别表示水银的密度和重力加速度。玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会出现部分真空。设此时开口端剩下的水银柱长度为x，则p2gl1，p2gxp0式中p2为管内空气柱的压强。由玻意耳定律得p1Sl2p2Sh式中，h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积。由式和题给条件得h12 cm从开始转动一周后，设空气柱的压强为p3，则p3p0gx由玻意耳定律得p1Sl2p3Sh式中，h是此时空气柱的长度。由解得h9.2 cm。答案：(1)ACE(2)12 cm9.2 cm
