题目内容
(1)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,由于虹吸现象,活塞上方液体逐渐流出。在此过程中,大气压强与外界的温度保持不变。关于这一过程,下列说法正确的是 。(填入选项前的字母,有填错的不得分)A.气体分子的平均动能逐渐增大
B.单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多
C.单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变
D.气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量
(2)一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活塞相对于底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时,活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不变,求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。
(1)D. (2)
h
解析:(1)导热气缸和活塞,说明气体温度始终与大气温度相同,当液体逐渐流出的过程中气体做等温膨胀、压强减小的变化,气体温度未变,分子密度减小则气体分子的平均动能不变,A错误;对活塞单位时间内撞击次数减少,B错误;单位时间分子对活塞的冲量减小,C错误;因为气体温度未变,所以气体的内能未变,则气体对外界做功和从外界吸收的热量相等,则D正确。
(2)设大气和活塞对气体的总压强为p0,加一小盒沙子对气体产生的压强为p,由玻马定律得
p0h=(p0+p)(h-
h) ①
由①式得
p=
p0 ②
再加一小盒沙子后,气体的压强变为p0+2p。设第二次加沙子后,活塞的高度为h′,由玻马定律得
p0h=(p0+2p)h′ ③
联立②③式解得
h′=
h ④
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