專項訓(xùn)練,熱學(xué)計算題.doc

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1、專項訓(xùn)練一熱學(xué)計算題一、玻璃管分類1、(10分)如圖所示，一端開口、內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直放置，管中用一段長Ho=38cm的水銀柱封閉一段長L1=20cm的空氣，此時水銀柱上端到管口的距離為L2=4cm,大氣壓強恒為Po=76cmHg，開始時封閉氣體溫度為=27℃，取0℃為273K。求：(ⅰ)緩慢升高封閉氣體溫度至水銀開始從管口溢出，此時封閉氣體的溫度；(ⅱ)保持封閉氣體溫度不變，在豎直平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管至水銀開始從管口溢出，玻璃管轉(zhuǎn)過的角度。2、（10分）如圖所示，在長為L=57cm的一端封閉、另一端開口向上的豎直玻璃管內(nèi)，用4cm高的水銀柱封閉著51cm長的理想氣體，管內(nèi)外氣體的溫

2、度均為33℃，大氣壓強p0=76cmHg.①若緩慢對玻璃管加熱，當(dāng)水銀柱上表面與管口剛好相平時，求管中氣體的溫度；②若保持管內(nèi)溫度始終為33℃，現(xiàn)將水銀緩慢注入管中，直到水銀柱上表面與管口相平，求此時管中氣體的壓強。3、(10分）如圖所示，兩端等高、粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好的U形管豎直放置，右端與大氣相通，左端用水銀柱封閉著長L1=40cm的氣柱（可視為理想氣體)，左管的水銀面比右管的水銀面高出Δh=12.5cm?，F(xiàn)從右端管口緩慢注入水銀，穩(wěn)定后右管水銀面與管口等高。若環(huán)境溫度不變，取大氣壓強P0=75CmHg。求穩(wěn)定后加入管中水銀柱的長度。變式一、（10分）如圖所示，粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好的U

3、形管豎直放置，右端與大氣相通，左端用水銀柱封閉著L1=40cm的氣柱（可視為理想氣體），左管的水銀面比右管的水銀面高出△h1=15cm?，F(xiàn)將U形管右端與一低壓艙（圖中未畫出）接通，穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面△h2=5cm。若環(huán)境溫度不變，取大氣壓強P0=75cmHg。求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強（用“cmHg”作單位）。變式二、如圖所示，U形管兩臂粗細(xì)不等，開口向上，右端封閉的粗管橫截面積是開口的細(xì)管的三倍，管中裝入水銀，大氣壓為76cmHg。左端開口管中水銀面到管口距離為11cm，且水銀面比封閉管內(nèi)高4cm，封閉管內(nèi)空氣柱長為11cm?，F(xiàn)在開口端用小活塞封住，并緩慢推動活塞，使兩管液面

4、相平，推動過程中兩管的氣體溫度始終不變，試求：①粗管中氣體的最終壓強；②活塞推動的距離。4、如圖所示，一端封閉、粗細(xì)均勻的薄壁玻璃管開口向下豎直插在裝有水銀的水銀槽內(nèi)，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的空氣，水銀槽的截面積上下相同，是玻璃管截面積的5倍．開始時管內(nèi)空氣長度為6cm，管內(nèi)外水銀面高度差為50cm．將玻璃管沿豎直方向緩慢上移（管口末離開槽中水銀），使管內(nèi)外水銀面高度差變成60cm．（大氣壓相當(dāng)于75cmHg），求：（1）此時管內(nèi)空氣柱的長度；（2）水銀槽內(nèi)水銀面下降的高度．5、(10分）如圖所示，粗細(xì)均勻內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管長L=90cm，用長為h=15cm的水銀柱封閉一段氣柱（可視為理想

5、氣體)，開始時玻璃管水平放置，氣柱長l=30cm，取大氣壓強P0=75cmHg。將玻璃管由水平位置緩慢轉(zhuǎn)至豎直放置（管口向上)，求：①玻璃管轉(zhuǎn)至豎直放置后氣柱的長度；②保持玻璃管沿豎直方向放置，向玻璃管內(nèi)緩慢注入水銀,當(dāng)水銀柱上端與管口相平時封閉氣柱的長度。二、汽缸類6、（10分）如圖所示，圓柱形絕熱汽缸放置于水平桌面上，質(zhì)量為m的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在汽缸中，開始時活塞距汽缸底部高度為h1=0．40m，現(xiàn)緩慢將氣缸倒置，穩(wěn)定后活塞到汽缸底部的距離為h2=0．60m，已知活塞面積S=50.0cm2，取大氣壓強Po=l．0×l05Pa，g=l0N/kg，不計活塞與汽缸之間的摩擦

6、。求：（i）活塞的質(zhì)量m;（ii）氣體內(nèi)能的變化量△U。H7、（9分）一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在氣缸內(nèi)，活塞質(zhì)量為m、橫截面積為S，可沿氣缸壁無摩擦滑動并保持良好的氣密性，整個裝置與外界絕熱，初始時封閉氣體的溫度為T1，活塞距離氣缸底部的高度為H，大氣壓強為Po。現(xiàn)用一電熱絲對氣體緩慢加熱，若此過程中電熱絲傳遞給氣體的熱量為Q，活塞上升的高度為，求：Ⅰ.此時氣體的溫度；Ⅱ.氣體內(nèi)能的增加量。8、（9分）有一個高度為h＝0.6m的金屬容器放置在水平地面上，容器內(nèi)有溫度為t1＝27℃的空氣，容器左側(cè)壁有一閥門距底面高度為h1=0.3m，閥門細(xì)管直徑忽略不計．容器內(nèi)有一質(zhì)量為m＝5.0k

7、g的水平活塞，橫截面積為S＝20cm2，活塞與容器壁緊密接觸又可自由活動，不計摩擦，現(xiàn)打開閥門，讓活塞下降直至靜止并處于穩(wěn)定狀態(tài)。外界大氣壓強為p0＝1.0×105Pa.閥門打開時，容器內(nèi)氣體壓強與大氣壓相等，g取10m/s2。求：（1）若不考慮氣體溫度變化，則活塞靜止時距容器底部的高度h2；（2）活塞靜止后關(guān)閉閥門，對氣體加熱使容器內(nèi)氣體溫度升高到327℃，求此時活塞距容器底部的高度h39、(10分)如圖22所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通