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(1)如图1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...

(1)如图1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.抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达刭平衡状态.
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.气体压强变小,温度不变
E.单位时间内和容器壁碰撞的分子数目减少
(2)长为100cm的内径均匀的细玻璃管,一端被封闭,一端开口,当开口竖直向上时,用20cm水银柱封住49cm长的空气柱,如图2所示,当开口竖直向下时,管内被封闭的空气柱长为多少?设当时大气压强为76cmHg.

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(1)气体自由扩散,而且是绝热过程,体积变大,故内能不变,由理想气体状态方程可以直接求解. (2)被封闭在玻璃管中的气体,在转动过程中,温度不变,根据玻意耳定律研究.先由玻意耳定律判断开口向下时,管中水银能否溢出,再求解开口竖直向下时,管内被封闭的空气柱长. 【解析】 (1)A、稀薄气体向真空扩散没有做功,W=0,故A错误; B、绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递,Q=0,W=0,则根据热力学第一定律得知内能不变,故B正确; C、D根据玻意耳定律得知,气体体积增大,压强减小,气体的内能不变,则温度不变,故C错误,D正确; E、稀薄气体扩散体积增大,分子数密度减小,单位时间内和容器壁碰撞的分子数目减少.故E正确; 故选BDE. (2)取被封闭在玻璃管中的气体为研究对象,在转动过程中可以认为气体的质量和温度不变,故应用玻意耳定律求解. 初状态:p1=(76+20)cmHg=96 cmHg,L1=49cm 末状态:p2=(76-20)cmHg=56 cmHg,L2=? 根据玻意耳定律有:p1L1S=p2L2S 解得 =84cm 由于L2+20=104cm,大于管长100cm,说明水银将要溢出一部分. 设末状态管内水银柱长为xcm,则 p2=(76-x)cmHg,L2=(100-x)cm 根据玻意耳定律有 p1L1S=p2L2S 得(76+20)×19=(76-x)•(100-x) 整理得:x2-176x+2896=0 解得:x2=18.4cm,x'=157.6cm(舍去) 所求气柱长为:100-x=81.6cm  故答案为:(1)BDE; (2)当开口竖直向下时,管内被封闭的空气柱长为81.6cm.
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考点分析:
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(1)打在M点和N点的粒子运动速度v1、v2的大小.
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组别1234567
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A.乘客与行李同时到达B
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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