1、第二十单元 热力学定律A卷 新题基础练一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研究自行车内胎打气、打气结束、突然拔掉气门芯放气与放气后静置一段时间的整个过程中内能的变化情况，车胎内气体温度随时间变化的情况如图所示。可获取的信息是（）A从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功，内能迅速增大B打气结束到拔出气门芯前由于气体对外做功，其内能缓慢减少C拔掉气门芯后，气体冲出对外做功，其内能急剧减少D放气后静置一段时间由于再次对气体做功，气体内能增大2如图所示，一绝热容器被隔板K隔开
2、成a、b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中（）A气体对外界做功，内能减少B气体不做功，内能不变C气体压强变小，温度降低D气体压强变大，温度降低3某气缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其VT图像如图所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是（ ）A从状态B到C，气体吸收热量B从状态C到D，气体的压强增大C从状态D到A，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少D若气体从状态C到D，内能增加3kJ，对外做功5kJ，则气体向外界放出热量8kJ4一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变
3、化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上有A、B两点，表示气体的两个状态。则（）A温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大BA到B的过程中，气体内能增加CA到B的过程中，气体向外界放出热量DA到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少5一定质量的理想气体，沿箭头方向由状态1变化到状态2，其中放出热量的是（）ABCD6如图，一定质量的理想气体，由a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac则ATbTc，QabQacBTbTc，QabQacCTb=Tc，QabQacDTb=
4、Tc，QabQac7世界上第一盏用海浪发电的航标灯，其气室（器壁是导热的）结构示意如图利用海浪上下起伏的力量，空气从A吸进来，在B中压缩后再推入工作室C，推动涡轮机带动发电机发电当海水下降时，阀门K1关闭，K2打开当海水上升时，K2关闭，海水推动活塞等温压缩空气（可视为理想气体），空气压强达到6105Pa时，阀门K1才打开K1打开后，活塞继续推动B中的空气，直到气体全部被推入工作室C为止，同时工作室C的空气推动涡轮机工作根据上述信息判断下列说法正确（）A该装置由于从单一热源吸收热量，所以违反了热力学第二定律B在活塞向上推动，K1未打开之前，B中的空气向周围放出热量C在活塞向上推动，K1未打开之
5、前，B中每个空气分子对器壁的撞击力增大D气体被压缩，体积减小，分子间的平均距离减小，气体压强增大，分子力表现斥力二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分8如图所示，绝热容器被绝热隔板K1，卡销锁住的绝热光滑活塞K2隔成a、b、c三部分，a部分为真空，b部分为一定质量的稀薄气体，且压强pbp0，c与大气连通，则下列说法中正确的是（）A只打开隔板K1，b中气体对外做功，内能减少B只打开隔板K1，b中气体不做功，内能不变C只打开隔板K1，b中气体压强减小，温度不变D只打开卡销K2，b中气体对
6、外做功，内能减小9如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，活塞上方液体会缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变，则关于这一过程中气缸内的气体（）A单位时间内气体分子对活塞撞击的次数增多B气体分子间存在的斥力是活塞向上运动的原因C气体分子的速率分布情况不变D气体对外界做的功等于气体从外界吸收的热量10如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A其中，AB和CD为等温过程，BC和DA为绝热过程（气体与外界无热量交换）这就是著名的“卡诺循环”该循环过程中，下列说法正确
7、的是（ ）AAB过程中，外界对气体做功BBC过程中，气体分子的平均动能减小CCD过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多DDA过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化三、非选择题：共6小题，共54分，考生根据要求作答11如图，内壁光滑的汽缸竖直放置在水平桌面上，汽缸内封闭一定质量的气体。气体从状态（活塞在处）变为状态（活塞在处）时，气体吸收热量，并对外做功。(1)气体的内能改变了多少？是增加还是减少？(2)某人在上一问的基础上又接着提了后一个问题，说：“有人使气体从上一问的状态再回到状态，即回到原来时的体积和温度，气体放出的热量是，那么返回过程中气体对外做的功又是多少？”请你对后一个问题
8、进行评价。122020年11月10日8时12分，中国研发的万米载人潜水器“奋斗者号”在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，刷新中国载人深潜的新纪录。载人潜水器是进入“无人区”的科考利器。某科技小组深受启发，自己动手制作了潜水器模型。如图所示，高压气瓶通过细管与压载水箱连接，压载水箱通过通海口（ 细管）通向外界，连接各部分的细管容积不计。压载水箱中有一厚度忽略不计的轻活塞，在地面先将高压空气充入高压气瓶中，关闭阀门K，此时活塞在压载水箱最右端。压载水箱通过通海口装满水后，潜水器下沉到水下h=10 m处悬停，通过遥控器将阀门K打开，高压气瓶中的气体缓慢膨胀推动活塞，刚好能够将压载水箱中的水
9、全部排出，已知高压气瓶的容积为1L，压载水箱的容积为4L，大气压强p0=1.0105 Pa，水的密度=1.010 3kg/m3， g=10 m/s。若气体温度不变，活塞与水箱的摩擦力忽略不计，求：（1）高压气瓶中气体的初始压强为大气压的多少倍；（2）气体膨胀过程吸收的热量。13一定质量的理想气体，在初始状态A时，体积为，压强为，温度为。该理想气体从状态A经由一系列变化，最终返回到原来状态A，其变化过程的图，如图所示。其中CA延长线过坐标原点，B、A点在同一竖直线上。求：(1)该理想气体在状态B时的压强；(2)该理想气体从状态B经由状态C回到状态A的过程中，气体向外界放出的热量；(3)若气体在A
10、状态时的密度为，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，则气体单位体积内分子数n为多少？14如图所示，水平面上固定一绝热汽缸，汽缸底部安装有与外电路连接、阻值的加热电阻丝，汽缸内一绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦且不漏气。活塞通过连杆与放在汽缸右侧粗糙水平面上的物体（图中未画出）接触，最初时活塞位于位置，缸内气体压强，与连杆接触的物体静止不动。某时刻开始，闭合电路开关，电阻丝给气体加热，电流表读数恒为，后断开开关。加热过程中活塞通过连杆推着物体在水平面上缓慢向右运动，最终活塞运动到位置处。已知电阻丝产生的热量全部传递给气体，这一过程中气体体积和热力学温度之间的关系如图所示，图中倾
11、斜直线过原点。求：电阻丝产生的热量。活塞运动到位置时缸内气体的体积。活塞从位置到位置的过程中气体内能的变化量。15如图所示，绝热汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=200kg，活塞质量m=10kg，活塞面积为S=100cm2，。绝热活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气，此时，缸内气体的温度为27，活塞位于汽缸正中，整个装置都静止。在汽缸内部有一个阻值R=3的电阻丝（图中没画出），电阻丝两端的电压U=12V。接通电源10s后断开，活塞恰好静止在缸口AB处。已知大气压恒为P0=1.0105Pa，重力加速度g=10m/s2，若电阻丝产生的热量全部被气体吸收。求：(1)活塞恰好静止在汽缸缸口AB处时，缸内
12、气体的温度为多少摄氏度；(2)从接通电源到活塞恰好静止在缸口AB处的过程中理想气体的内能变化量。16消毒是防止新冠肺炎传播的重要环节，肩背式手动消毒喷雾器原理如图所示，储液桶上端进气孔用细软管与带有单向阀门K1的打气筒相连，下端出水口用细软管与带阀门K2的喷头相连已知储液桶容积V=16.0L，打气筒每打一次能将L的外界空气压入储液桶内现向储液桶内注入L的消毒液，拧紧桶盖和喷头开关K2，设大气压强atm、喷雾器内外温度均为t=27，打气过程中温度保持不变。（1）未打气时，储液桶内气体在标准状态下（气体压强atm、温度t0=0）的体积是多少？（2）某次打气时，将打气筒里的气体全部充入储液桶，需对气
13、体做W=40J的功，则喷雾器内的空气吸热还是放热？吸收或放出多少热量？（3）某次消毒时，打气筒连续打气使储液桶内的气体压强增加到atm，停止打气打开阀门K2，喷雾消毒后气体压强又降至atm，上述过程温度不变。求打气筒打气的次数n和储液桶内剩余消毒液的体积V3。第二十单元 热力学定律A卷 新题基础练一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研究自行车内胎打气、打气结束、突然拔掉气门芯放气与放气后静置一段时间的整个过程中内能的变化情况，车胎内气体温度随时间变化的情况如图所示。可获取的
14、信息是（）A从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功，内能迅速增大B打气结束到拔出气门芯前由于气体对外做功，其内能缓慢减少C拔掉气门芯后，气体冲出对外做功，其内能急剧减少D放气后静置一段时间由于再次对气体做功，气体内能增大【答案】C【解析】A从开始打气到打气结束的过程是外界对车胎内气体做功，故A错误；B打气结束到拔出气门芯前由于热传递，车胎内气体内能减少，故B错误；C拔掉气门芯后车胎内气体冲出对外界做功，气体内能急剧减少，故C正确；D放气后静置一段时间由于热传递车胎内气体温度上升，故D错误。故选C。2如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽
15、开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中（）A气体对外界做功，内能减少B气体不做功，内能不变C气体压强变小，温度降低D气体压强变大，温度降低【答案】B【解析】AB由于b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，气体不做功，内能不变，选项A错误，B正确；CD由于气体体积增大，温度不变，气体压强变小，选项CD错误。故选B。3某气缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其VT图像如图所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是（ ）A从状态B到C，气体吸收热量B从状态C到D，气体的压强增大C从状态D到A，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少D若气体从状
16、态C到D，内能增加3kJ，对外做功5kJ，则气体向外界放出热量8kJ【答案】C【解析】A从状态B到C过程气体发生等温变化，内能不变，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放出热量，A错误；B由V=T知，从C到D过程气体发生等压变化，B错误；C从D到A过程中，气体温度不变，则单个气体分子碰撞器壁的力不变，压强减小，则必然是单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少造成的，C正确；D由DU=W + Q得Q= 8kJ气体从外界吸收热量，D错误。故选C。4一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上有A、B两点，表示气体的两个状态。则（）A
17、温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大BA到B的过程中，气体内能增加CA到B的过程中，气体向外界放出热量DA到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少【答案】D【解析】A因为 ，温度为T1时气体分子的平均动能比T2时小，A错误；BA到B的过程中，气体的温度不变，气体内能不变，B错误；CA到B的过程中，气体的温度不变，气体内能不变，体积增大，气体对外做功，一定吸收热量，C错误； D由 得，A到B的过程中，气体的温度不变，体积增大，则压强减小，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少，D正确。故选D。5一定质量的理想气体，沿箭头方向由状态1变化到状态2，其中放出热量的
18、是（）ABCD【答案】B【解析】A图中从1到2为等温变化，内能不变，体积变大，对外做功，根据热力学第一定律可知气体吸热，选项A错误；B图中从1到2过程中，pV乘积减小，则温度降低，内能减小，体积变小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知气体放热，选项B正确；C图中从1到2为等压变化，温度升高，内能变大，体积变大，对外做功，根据热力学第一定律可知气体吸热，选项C错误；D图中从1到2为等容变化，则W=0，温度升高，则内能增加，根据热力学第一定律可知气体吸热，选项D错误；故选B。6如图，一定质量的理想气体，由a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和
19、Tc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac则ATbTc，QabQacBTbTc，QabQacCTb=Tc，QabQacDTb=Tc，QabQac【答案】C【解析】设气体在a状态时的温度为Ta，由图可知：VC=Va=V0、Vb=2V0=2Va，从a到b是等压变化： 解得：Tb=2Ta从a到c是等容变化：，由于Pc=2P0=2Pa解得：Tc=2Ta，所以：Tb=Tc因为从a到c是等容变化过程，体积不变，气体不做功，故ac过程增加的内能等于ac过程吸收的热量；而ab过程体积增大，气体对外做正功，由热力学第一定律可知ab过程增加的内能大于ab过程吸收的热量，QacQab故选C7世界上第一盏
20、用海浪发电的航标灯，其气室（器壁是导热的）结构示意如图利用海浪上下起伏的力量，空气从A吸进来，在B中压缩后再推入工作室C，推动涡轮机带动发电机发电当海水下降时，阀门K1关闭，K2打开当海水上升时，K2关闭，海水推动活塞等温压缩空气（可视为理想气体），空气压强达到6105Pa时，阀门K1才打开K1打开后，活塞继续推动B中的空气，直到气体全部被推入工作室C为止，同时工作室C的空气推动涡轮机工作根据上述信息判断下列说法正确（）A该装置由于从单一热源吸收热量，所以违反了热力学第二定律B在活塞向上推动，K1未打开之前，B中的空气向周围放出热量C在活塞向上推动，K1未打开之前，B中每个空气分子对器壁的撞击
21、力增大D气体被压缩，体积减小，分子间的平均距离减小，气体压强增大，分子力表现斥力【答案】B【解析】该装置是利用海水推动活塞做功，是海水的机械能转化为电能，不违反热力学定律，故A错误；=海水推动活塞等温压缩空气，内能不变，而外界对气体做功，根据热力学第一定律知B中的空气向周围放出热量，故B正确；在活塞向上推动，K1未打开之前，由于温度不变，则B中气体分子的平均动能不变，对单个分子来讲其动能变化不一定，每个空气分子对器壁的撞击力不一定变大，故C错误；气体被压缩，体积减小，分子间的平均距离减小，气体压强增大，因是理想气体，不考虑分子间的作用力，故D错误；故选B二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分
22、，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分8如图所示，绝热容器被绝热隔板K1，卡销锁住的绝热光滑活塞K2隔成a、b、c三部分，a部分为真空，b部分为一定质量的稀薄气体，且压强pbp0，c与大气连通，则下列说法中正确的是（）A只打开隔板K1，b中气体对外做功，内能减少B只打开隔板K1，b中气体不做功，内能不变C只打开隔板K1，b中气体压强减小，温度不变D只打开卡销K2，b中气体对外做功，内能减小【答案】BC【解析】AB只打开隔板K1，b中气体向a中真空扩散，气体不做功，W0，绝热容器导致Q0，由热力学第一定律知UWQ0内能不变，
23、A错误，B正确；C只打开隔板K1时，b中气体内能不变，温度不变，由玻意耳定律pVC知b中气体体积增大，压强减小，C正确；D只打开卡销K2时，由于pb0，但Q0，则UWQ0内能增加，D错误。故选BC。9如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，活塞上方液体会缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变，则关于这一过程中气缸内的气体（）A单位时间内气体分子对活塞撞击的次数增多B气体分子间存在的斥力是活塞向上运动的原因C气体分子的速率分布情况不变D气体对外界做的功等于气体从外界吸收的热量【答案】CD【解
24、析】A活塞上方液体逐渐流出，对活塞受力分析可得，气缸内气体压强减小，又气缸内气体温度不变，则单位时间气体分子对活塞撞击的次数减少，故A错误；B气体分子对活塞的碰撞是活塞向上运动的原因，故B错误；C外界的温度保持不变，导热材料制成的气缸内气体温度不变，气体分子的速率分布情况不变，故C正确；D气缸内气体温度不变，气缸内气体内能不变；气缸内气体压强减小，体积变大，气体对外界做功；据热力学第一定律，气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量，故D正确。故选CD。10如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A其中，AB和CD为等温过程，BC和DA为绝热过程（气体与外界无热量交换
25、）这就是著名的“卡诺循环”该循环过程中，下列说法正确的是（ ）AAB过程中，外界对气体做功BBC过程中，气体分子的平均动能减小CCD过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多DDA过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化【答案】BC【解析】A、AB过程中，体积增大，气体对外界做功，故A错误；B、BC过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B正确；C、CD过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确；D、DA过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D错误；故选BC
26、三、非选择题：共6小题，共54分，考生根据要求作答11如图，内壁光滑的汽缸竖直放置在水平桌面上，汽缸内封闭一定质量的气体。气体从状态（活塞在处）变为状态（活塞在处）时，气体吸收热量，并对外做功。(1)气体的内能改变了多少？是增加还是减少？(2)某人在上一问的基础上又接着提了后一个问题，说：“有人使气体从上一问的状态再回到状态，即回到原来时的体积和温度，气体放出的热量是，那么返回过程中气体对外做的功又是多少？”请你对后一个问题进行评价。【答案】(1)160J，增加；(2)10J，后一个问题的题设条件有误，该过程不能发生，因为气体从B状态返回A状态，体积减小，显然应该是外界对气体做功才合理【解析】
27、(1)根据热力学第一定律可知 ，汽缸内封闭气体的内能变化量为即内能增加了160J；(2)若气体从B状态又返回A状态，则气体的内能变化量为根据热力学第一定律可知，气体由B状态返回A状态的过程中有则即气体从B状态返回A状态过程中，对外做功为10J。122020年11月10日8时12分，中国研发的万米载人潜水器“奋斗者号”在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，刷新中国载人深潜的新纪录。载人潜水器是进入“无人区”的科考利器。某科技小组深受启发，自己动手制作了潜水器模型。如图所示，高压气瓶通过细管与压载水箱连接，压载水箱通过通海口（ 细管）通向外界，连接各部分的细管容积不计。压载水箱中有一厚度忽
28、略不计的轻活塞，在地面先将高压空气充入高压气瓶中，关闭阀门K，此时活塞在压载水箱最右端。压载水箱通过通海口装满水后，潜水器下沉到水下h=10 m处悬停，通过遥控器将阀门K打开，高压气瓶中的气体缓慢膨胀推动活塞，刚好能够将压载水箱中的水全部排出，已知高压气瓶的容积为1L，压载水箱的容积为4L，大气压强p0=1.0105 Pa，水的密度=1.010 3kg/m3， g=10 m/s。若气体温度不变，活塞与水箱的摩擦力忽略不计，求：（1）高压气瓶中气体的初始压强为大气压的多少倍；（2）气体膨胀过程吸收的热量。【答案】（1）10倍；（2）800J【解析】（1）对封闭的气体，经历等温过程其中代入，得（2
29、）根据由于等温所以即吸收800J的热量13一定质量的理想气体，在初始状态A时，体积为，压强为，温度为。该理想气体从状态A经由一系列变化，最终返回到原来状态A，其变化过程的图，如图所示。其中CA延长线过坐标原点，B、A点在同一竖直线上。求：(1)该理想气体在状态B时的压强；(2)该理想气体从状态B经由状态C回到状态A的过程中，气体向外界放出的热量；(3)若气体在A状态时的密度为，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，则气体单位体积内分子数n为多少？【答案】(1)；(2)2p0V0；(3)【解析】(1)由图可知，从状态A到状态B气体温度为T1=T0为等温变化过程，状态B时气体体积为V1=3 V0，状态A
30、时气体体积为V0，压强为p0，由理想气体状态方程解得(2)由图线知从状态B到状态C为等容过程，外界对气体不做功，即从状态C到状态A，等压变化过程，外界对气体做功为对状态B经状态C回到状态A，温度不变，则内能增加量为U=0，气体对外界放收的热量为Q，内能增加量为U，由热力学第一定律U=QW解得即气体对外界放出热量为2p0V0。(3)A状态时的分子数单位体积分子数解得。14如图所示，水平面上固定一绝热汽缸，汽缸底部安装有与外电路连接、阻值的加热电阻丝，汽缸内一绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦且不漏气。活塞通过连杆与放在汽缸右侧粗糙水平面上的物体（图中未画出）接触，最初时活塞位
31、于位置，缸内气体压强，与连杆接触的物体静止不动。某时刻开始，闭合电路开关，电阻丝给气体加热，电流表读数恒为，后断开开关。加热过程中活塞通过连杆推着物体在水平面上缓慢向右运动，最终活塞运动到位置处。已知电阻丝产生的热量全部传递给气体，这一过程中气体体积和热力学温度之间的关系如图所示，图中倾斜直线过原点。求：电阻丝产生的热量。活塞运动到位置时缸内气体的体积。活塞从位置到位置的过程中气体内能的变化量。【答案】3000J；8.010-3m3；2000J【解析】由焦耳定律得代入数值，解得由V-T图像得代入数值，解得V2=8.010-3m3V-T图像为过原点的倾斜直线，故从位置到位置处，气体发生的是等压变
32、化，压强恒为，从位置到位置处，气体体积膨胀对外做功为由热力学第一定律得代入数值，解得15如图所示，绝热汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=200kg，活塞质量m=10kg，活塞面积为S=100cm2，。绝热活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气，此时，缸内气体的温度为27，活塞位于汽缸正中，整个装置都静止。在汽缸内部有一个阻值R=3的电阻丝（图中没画出），电阻丝两端的电压U=12V。接通电源10s后断开，活塞恰好静止在缸口AB处。已知大气压恒为P0=1.0105Pa，重力加速度g=10m/s2，若电阻丝产生的热量全部被气体吸收。求：(1)活塞恰好静止在汽缸缸口AB处时，缸内气体的温度为多少摄氏度；(
33、2)从接通电源到活塞恰好静止在缸口AB处的过程中理想气体的内能变化量。【答案】(1)327；(2)180J【解析】(1)由题意可知，气体的体积增大为2倍，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律得解得T=2T0=600K缸内气体温度为t2=600273=327(2)对气缸，由平衡条件得Mg+P0S=PS解得P=3.0105Pa活塞相对气缸缓慢移动到缸口AB处中，气体对气缸做功则有代入数据可得W=300J电阻丝在10s内产生的热量由热力学第一定律得U=Q+W=480J300J=180J即气体的内能增大180J16消毒是防止新冠肺炎传播的重要环节，肩背式手动消毒喷雾器原理如图所示，储液桶上端进气孔用细软管
34、与带有单向阀门K1的打气筒相连，下端出水口用细软管与带阀门K2的喷头相连已知储液桶容积V=16.0L，打气筒每打一次能将L的外界空气压入储液桶内现向储液桶内注入L的消毒液，拧紧桶盖和喷头开关K2，设大气压强atm、喷雾器内外温度均为t=27，打气过程中温度保持不变。（1）未打气时，储液桶内气体在标准状态下（气体压强atm、温度t0=0）的体积是多少？（2）某次打气时，将打气筒里的气体全部充入储液桶，需对气体做W=40J的功，则喷雾器内的空气吸热还是放热？吸收或放出多少热量？（3）某次消毒时，打气筒连续打气使储液桶内的气体压强增加到atm，停止打气打开阀门K2，喷雾消毒后气体压强又降至atm，上述过程温度不变。求打气筒打气的次数n和储液桶内剩余消毒液的体积V3。【答案】（1）；（2）放热，放出40J热量；（3）1.0L【解析】（1）未打气时，在时储液桶内气体的体积为气体压强不变，当温度变为时，根据盖吕萨克定律其中 ，解得储液桶内气体在标准状态下的体积（2）因为打气过程中温度保持不变，则气体内能不变，根据热力学第一定律，所以即喷雾器内的空气放热，放出40J热量；（3）某次连续打气过程中，因为温度不变，根据玻意耳定律解得喷雾消毒后气体压强又降至，因为温度不变，根据玻意耳定律解得此时储液桶中剩余气体体积为则此时剩余消毒液的体积为