二、非選擇題

　　9.(2015·河南鄭州質(zhì)檢)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃。求：

　　(1)該氣體在狀態(tài)B時的溫度;

　　(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中與外界交換的熱量。

　　答案：(1)-173℃　(2)200J

　　解析：(1)對于理想氣體：A→B過程，由查理定律有=，

　　得TB=100K，

　　所以tB=TB-273℃=-173℃。

　　(2)B→C過程，由蓋·呂薩克定律有=，

　　得TC=300K，

　　所以tC=TC-273℃=27℃。

　　由于狀態(tài)A與狀態(tài)C溫度相同，氣體內(nèi)能相等，而A→B過程是等容變化氣體對外不做功，B→C過程中氣體體積膨脹對外做功，即從狀態(tài)A到狀態(tài)C氣體對外做功，故氣體應(yīng)從外界吸收熱量。Q=pΔV=1×105×(3×10-3-1×10-3)J=200J。

　　10.(2015·山東理綜)扣在水平桌面上的熱杯蓋有時會發(fā)生被頂起的現(xiàn)象。如圖，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開始時內(nèi)部封閉氣體的溫度為300K，壓強為大氣壓強p0。當(dāng)封閉氣體溫度上升至303K時，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內(nèi)部氣體壓強立刻減為p0，溫度仍為303K。再經(jīng)過一段時間，內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300K。整個過程中封閉氣體均可視為理想氣體。求：

　　(1)當(dāng)溫度上升到303K且尚未放氣時，封閉氣體的壓強;

　　(2)當(dāng)溫度恢復(fù)到300K時，豎直向上提起杯蓋所需的最小力。

　　答案：(1)1.01p0　(2)0.02p0S

　　解析：(1)氣體進行等容變化，開始時，壓強p0，溫度T0=300K;當(dāng)溫度上升到303K且尚未放氣時，壓強為p1，溫度T1=303K;根據(jù)=可得：p1=p0=p0=1.01p0

　　(2)當(dāng)內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300K時，由等容變化方程可得：=，解得p2=p0=p0=

　　當(dāng)杯蓋恰被頂起時有：p1S=mg+p0S

　　若將杯蓋提起時所需的最小力滿足：Fmin+p2S=p0S+mg，解得：Fmin≈0.02p0S

　　11.(2015·山西四校三聯(lián))如圖所示，開口向上豎直放置的內(nèi)壁光滑的汽缸，其側(cè)壁是絕熱的，底部導(dǎo)熱，內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的密閉活塞，活塞A導(dǎo)熱，活塞B絕熱，將缸內(nèi)理想氣體分成、兩部分。初狀態(tài)整個裝置靜止不動處于平衡，、兩部分氣體的長度均為l0，溫度為T0。設(shè)外界大氣壓強為p0保持不變，活塞橫截面積為S，且mg=p0S，環(huán)境溫度保持不變。求：

　　(1)在活塞A上逐漸添加鐵砂，當(dāng)鐵砂質(zhì)量等于2m，兩活塞重新處于平衡時，活塞B下降的高度。

　　(2)現(xiàn)只對氣體緩慢加熱，使活塞A回到初始位置。此時氣體的溫度。

　　答案：(1)0.4l0　(2)2.5T0

　　解析：(1)初狀態(tài)氣體壓強p1=p0+=2p0

　　氣體壓強p2=p1+=3p0

　　添加鐵砂后氣體壓強p1′=p0+=4p0

　　氣體壓強p2′=p1′+=5p0

　　氣體等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有

　　p2l0S=p2′l2S

　　可得：l2=l0，

　　則B活塞下降的高度h2=l0-l2=0.4l0

　　(2)氣體等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有

　　p1l0S=p1′l1S

　　可得l1=0.5l0

　　只對氣體加熱，氣體狀態(tài)不變，所以當(dāng)A活塞回到原來位置時，氣體此時長度l2″=2l0-0.5l0=1.5l0

　　根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有：=

　　得：T2=2.5T0