[物理-选修3-3]（1）带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程
| [物理-选修3-3] （1）带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为P b 和P c ，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab ，Q ac ，则______（填入选项前的字母，有填错的不得分） A．P b ＞P c ，Q ab ＞Q ac B．P b ＞P c ，Q ab ＜Q ac C．P b ＜P c ，Q ab ＞Q ac D．P b ＜P c ，Q ab ＜Q ac （2）图中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面均为左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭．两容器的下端由可忽略容积的细管连通． 容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气．大气的压强为P 0 ，温  度为T 0 =273K，两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1P 0 ．系统平衡时，各气柱的高度如下图所示．现将系统底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定高度．用外力将A缓慢推回第一次固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h．氮气和氢气均可视为理想气体 （ⅰ）第二次平衡时氮气的体积； （ⅱ）水的温度．  |
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（1）A、B、根据理想气体状态方程
PV
T =C，
整理可得：V=
C
P •T
所以斜率越大，压强越小，即b点的压强小于c点，故AB错误．
C、D、由热力学第一定律△U=W+Q
经过过程ab到达状态b或经过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，所以△U相等，
又因经过过程ab到达状态b，体积增大，对外做功，W为负值，
而经过过程ac到状态c，体积不变，对外不做功，W为零，所以第一个过程吸收的热量多，故C正确，D错误；
故选C；
（2）（ⅰ）考虑氢气的等温过程，该过程的初态压强为P 0 ，体积为hS，末态体积为0.8hS，
设末态的压强为P，由玻意耳定理得：
P=
P 0 hS
0.8hS =1.25P 0
活塞A从最高点被第一次推回平衡位置的过程是等温过程，该过程的初态压强为1.1P 0 ，体积为V，末态压强为P′，末态压强V′
则：P′=P+0.1P 0 =1.35P 0
V′=2.2hS
由玻意耳定理得：V=
1.35 P 0
1.1 P 0 ×2.2hS=2.7hS
（ⅰⅰ）活塞A从从最初位置升到最高位置过程为等压过程，该过程的初态体积和温度分别为2hS和T 0 =273K，末态体积为2.7hS，
设末态温度为T，由该吕萨克定律得：T=
2.7hS
2hS T 0 =368.55K
答：（ⅰ）第二次平衡时氮气的体积为2.75hS；
（ⅰⅰ）水的温度为368.55K．
PV
T =C，
整理可得：V=
C
P •T
所以斜率越大，压强越小，即b点的压强小于c点，故AB错误．
C、D、由热力学第一定律△U=W+Q
经过过程ab到达状态b或经过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，所以△U相等，
又因经过过程ab到达状态b，体积增大，对外做功，W为负值，
而经过过程ac到状态c，体积不变，对外不做功，W为零，所以第一个过程吸收的热量多，故C正确，D错误；
故选C；
（2）（ⅰ）考虑氢气的等温过程，该过程的初态压强为P 0 ，体积为hS，末态体积为0.8hS，
设末态的压强为P，由玻意耳定理得：
P=
P 0 hS
0.8hS =1.25P 0
活塞A从最高点被第一次推回平衡位置的过程是等温过程，该过程的初态压强为1.1P 0 ，体积为V，末态压强为P′，末态压强V′
则：P′=P+0.1P 0 =1.35P 0
V′=2.2hS
由玻意耳定理得：V=
1.35 P 0
1.1 P 0 ×2.2hS=2.7hS
（ⅰⅰ）活塞A从从最初位置升到最高位置过程为等压过程，该过程的初态体积和温度分别为2hS和T 0 =273K，末态体积为2.7hS，
设末态温度为T，由该吕萨克定律得：T=
2.7hS
2hS T 0 =368.55K
答：（ⅰ）第二次平衡时氮气的体积为2.75hS；
（ⅰⅰ）水的温度为368.55K．
1年前
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