高中 | 气体的等容变化 题目答案及解析

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选修3-3

第八章 气体

8.2 气体的等容变化和等压変化

气体的等容变化

六出飞花入户时,坐看青竹变琼枝。在冬季赏雪时也要注意下雪对人们生活的影响。

雪花是晶体的一种。晶体的特征有$(\qquad)$

["

有固定的熔点

","

物理性质都是各向异性

","

同种元素组成的物质,其空间点阵唯一

","

在一定的条件下,晶体和非晶体间可以相互转化

"]
[["AD"]]

$\rm A$.晶体都有固定的熔点,选项$\rm A$正确;    

$\rm B$.只有单晶体的物理性质是各向异性,选项$\rm B$错误;

$\rm C$.同种元素组成晶体的“空间点阵”不一定相同,如金刚石与石墨,选项$\rm C$错误;    

$\rm D$.晶体和非晶体没有一定的界限,在一定条件下晶体和非晶体间可以相互转化,故$\rm D$正确;

故选:$\rm AD$

小衡同学在雪地里吹肥皂泡玩。若泡内气体质量为$m$,气体摩尔质量为$M$,阿伏加德罗常数为$N_{A}$,则泡内气体分子数$n=$                 。刚吹出的肥皂泡内的气体压强比外界大气压强大$\Delta p$,气体温度为$T_{1}$。肥皂泡很快冻结,其体积和内部气体质量不变。气体压强与外界大气压强的差的绝对值仍为$\Delta p$。将肥皂泡内气体视作理想气体,已知大气压强为$p_{0}$,则冻结后泡内气体温度$T_{2}=$                 

[["$n= \\dfrac{m}{M}N_{A}$","$T_{2}=\\dfrac{p_{0} -\\Delta p}{p_{0}+\\Delta p}T_{1}$"]]

泡内气体分子数$n= \dfrac{m}{M}N_{A}$

泡内气体体积和质量不变,根据查理定理$\dfrac{p_{0}+\Delta p}{T_{1}}=\dfrac{p_{0}-\Delta p}{T_{2}}$

解得$T_{2}=\dfrac{p_{0}-\Delta p}{p_{0}+\Delta p}T_{1}$

小区便民晾衣设备的三根支撑杆等间距地竖直固定在地面上,相邻支撑杆之间的晾衣绳质量均为$m$,晾衣绳顶端的切线与竖直方向的夹角均为$\theta$,如图所示。降雪后晾衣绳都被冰层均匀包裹,中间的支撑杆对地压力增加了$\Delta F$。为简化问题,不考虑中间支撑杆上的积雪重力及晾衣绳顶端切线与竖直方向夹角的变化。重力加速度为$g$。求:

①每根晾衣绳上的冰层质量;

②结冰的晾衣绳在最低点的张力大小。

[["

$\\dfrac{\\Delta F}{g}$$\\dfrac{1}{2}(mg+\\Delta F)\\tan\\theta$

"]]

①中间支撑杆的支持力等于两边细绳重力总和的一半,即$F=mg$

中间的支撑杆对地压力增加了$\Delta F$,可知每根晾衣绳上的冰层重力为$\Delta F$,质量$\Delta m=\dfrac{\Delta F}{g}$

②对左边晾衣绳一半分析可得$T=T \sin \theta$$\dfrac{1}{2}(m+\Delta m)g=T'\cos\theta$

解得最低点细绳张力$T=\dfrac{1}{2}(mg+\Delta F)\tan\theta$

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