气体相关论文范文数据库,与高中物理文题目2016年,高中物理文题目最新相关论文提纲

本论文是一篇气体相关论文提纲,关于高中物理文题目2016年,高中物理文题目最新相关电大毕业论文范文。免费优秀的关于气体及温度及容器方面论文范文资料,适合气体论文写作的大学硕士及本科毕业论文开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。

全国中学生高中物理竞赛预赛试题分类汇编

热学

第16届预赛题

如图预16-3所示,两个截面相同的圆柱形容器,右边容器高为,上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的活塞.两容器由装有阀门的极细管道相连通,容器,活塞和细管都是绝热的.开始时,阀门关闭,左边容器中装有热力学温度为的单原子理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为,右边容器内为真空.现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直至系统达到平衡.求此时左边容器中活塞的高度和缸内气体的温度.

提示:一摩尔单原子理想气体的内能为,其中为摩尔气体常量,为气体的热力学温度.

参考解答

设容器的截面积为,封闭在容器中的气体为摩尔,阀门打开前,气体的压强为.由理想气体状态方程有

(1)

打开阀门后,气体通过细管进入右边容器,活塞缓慢向下移动,气体作用于活塞的压强仍为.活塞对气体的压强也是.设达到平衡时活塞的高度为,气体的温度为,则有

(2)

根据热力学第一定律,活塞对气体所做的功等于气体内能的增量,即

(3)

由(1),(2),(3)式解得

(4)

(5)

第17届预赛题

(20分)绝热容器经一阀门与另一容积比的容积大得很多的绝热容器相连.开始时阀门关闭,两容器中盛有同种理想气体,温度均为30℃,中气体的压强为中的2倍.现将阀门缓慢打开,直至压强相等时关闭.问此时容器中气体的温度为多少假设在打开到关闭阀门的过程中处在中的气体与处在中的气体之间无热交换.已知每摩尔该气体的内能为,式中为普适气体恒量,是热力学温度.

参考解答

设气体的摩尔质量为,容器的体积为,阀门打开前,其中气体的质量为.压强为,温度为.由

得

(1)

因为容器很大,所以在题中所述的过程中,容器中气体的压强和温度皆可视为不变.根据题意,打开阀门又关闭后,中气体的压强变为,若其温度为,质量为,则有

(2)

进入容器中的气体的质量为

(3)

设这些气体处在容器中时所占的体积为,则

(4)

因为中气体的压强和温度皆可视为不变,为把这些气体压入容器,容器中其他气体对这些气体做的功为

(5)

由(3),(4),(5)式得

(6)

容器中气体内能的变化为

(7)

因为与外界没有热交换,根据热力学第一定律有

(8)

由(2),(6),(7)和(8)式得

(9)

结果为

第18届预赛

(24分)物理小组的同学在寒冷的冬天做了一个这样的实验:他们把一个实心的大铝球加热到某温度,然后把它放在结冰的湖面上(冰层足够厚),铝球便逐渐陷入冰内.当铝球不再下陷时,测出球的最低点陷入冰中的深度.将铝球加热到不同的温度,重复上述实验8次,最终得到如下数据:已知铝的密度约为水的密度的3倍,设实验时的环境温度及湖面冰的温度均为0.已知此情况下,冰的熔解热.

气体本科毕业论文怎么写啊
播放:26613次 评论:4473人

1.试采用以上某些数据估算铝的比热.

2.对未被你采用的实验数据,试说明不采用的原因,并作出解释.

铝球放热,使冰熔化.设当铝球的温度为时,能熔化冰的最大体积恰与半个铝球的体积相等,即铝球的最低点下陷的深度与球的半径相等.当热铝球的温度时,铝球最低点下陷的深度,熔化的冰的体积等于一个圆柱体的体积与半个铝球的体积之和,如图预解18-6-1所示.

设铝的密度为,比热为,冰的密度为,熔解热为,则铝球的温度从℃降到0℃的过程中,放出的热量

(1)

熔化的冰吸收的热量

(2)

假设不计铝球使冰熔化过程中向外界散失的热量,则有

(3)

解得

(4)

即与成线形关系.此式只对时成立.将表中数据画在图中,得第1,2,等,8次实验对应的点,,等,.数据点,,,,五点可拟合成一直线,如图预解18-6-2所示.此直线应与(4)式一致.这样,在此直线上任取两点的数据,代人(4)式,再解联立方程,即可求出比热的值.例如,在直线上取相距较远的横坐标为8和100的两点和,它们的坐标由图预解18-6-2可读得为

将此数据及的值代入(4)式,消去,得

(5)

2.在本题作的图预解18-6-2中,第1,7,8次实验的数据对应的点偏离直线较远,未被采用.这三个实验数据在图上的点即,,.

点为什么偏离直线较远因为当时,从(4)式得对应的温度℃,(4)式在的条件才成立.但第一次实验时铝球的温度℃<,,熔解的冰的体积小于半个球的体积,故(4)式不成立.

,为什么偏离直线较远因为铝球的温度过高(120℃,140℃),使得一部分冰升华成蒸气,且因铝球与环境的温度相差较大而损失的热量较多,(2),(3)式不成立,因而(4)式不成立.

评分标准:本题24分,第1问17分,第二问7分.第一问中,(1),(2)式各3分,(4)式4分.正确画出图线4分,解出(5)式再得3分.第二问中,说明,,点不采用的原因给1分,对和,偏离直线的原因解释正确,各得3分.

第19届预赛

(20分)如图预19-4所示,三个绝热的,容积相同的球状容器A,B,C,用带有阀门K1,K2的绝热细管连通,相邻两球球心的高度差.初始时,阀门是关闭的,A中装有1mol的氦(He),B中装有1mol的氪(Kr),C中装有lmol的氙(Xe),三者的温度和压强都相同.气体均可视为理想气体.现打开阀门K1,K2,三种气体相互混合,最终每一种气体在整个容器中均匀分布,三个容器中气体的温度相同.求气体温度的改变量.已知三种气体的摩尔质量分别为

在体积不变时,这三种气体任何一种每摩尔温度升高1K,所吸收的热量均为,为普适气体常量.

参考解答

根据题设的条件,可知:开始时A中氦气的质量,B中氪气的质量,C中氙气的质量.三种气体均匀混合后,A中的He有降入B中,有降入C中.He的重力势能增量为

①

B中的Kr有升入A中,有降入C中.Kr的重力势能增量为

②

C中的Xe有升入A中,有升入B中.Xe的重力势能增量为

③

混合后,三种气体的重力势能共增加

④

因球与外界绝热,也没有外力对气体做功,故重力势能的增加必然引起内能的减少.在体积不变时,气体不做功.由热力学第一定律可知,此时传给气体的热量应等于气体内能的增量,但因理想气体的内能只由温度决定,与体积无关,故只要温度改变量相同,则体积不变条件下内能的增量也就是任何过程中理想气体内能的增量.根据题给的已知条件,注意到本题中所考察的理想气体共有3摩尔,故有

⑤

上式中右方为气体内能减少量,表示气体温度的增量,由④,⑤两式得

⑥

将已知数据代入,注意到,可得

⑦

即混合后气体温度降低

(如果学生没记住的数值,的值可用标准状态的压强,温度和1mol理想气体在标准状态下的体积求得,即)

评分标准:本题共20分.

说明经扩散使三种气体均匀混合,并导致气体重力势能改变求得④式,得8分.说明能量转换过程,由重力势能增加而内能减少,列出⑤式,得8分.得出正确结果,算出⑦式,得4分.

第20届预赛

(20分)在野外施工中,需要使质量m等于4.20kg的铝合金构件升温.除了保温瓶中尚存有温度t等于90.0℃的1.200kg的热水外,无其他热源.试提出一个操作方案,能利用这些热水使构件从温度t0等于10℃升温到66.0℃以上(含66.0℃),并通过计算验证你的方案.已知铝合金的比热容c等于0.880×l03J·(Kg·℃)-1,水的比热容c0等于4.20×103J·(Kg·℃)-1,不计向周围环境散失的热量.

参考解答

1.操作方案:将保温瓶中℃的热水分若干次倒出来.第一次先倒出一部分,与温度为℃的构件充分接触,并达到热

1 2 下一页

气体相关论文范文数据库,与高中物理文题目2016年,高中物理文题目最新相关论文提纲参考文献资料：

论文撰写

如何写一篇论文

写论文技巧

专业写论文

怎么写物理论文

写议论文的技巧

统计论文怎么写

被骗

怎样写博士论文

怎样写ei论文