以下是几道高二物理气体题目及其答案:
一、一定质量的理想气体,在保持温度不变的条件下,膨胀到一定的体积,此时气体的压强为原压强的1/5,求这个过程中气体对外所做的功。
答案:气体对外做功为$W = - \frac{P_{0}V}{5}$。
二、一定质量的理想气体,在恒温下体积膨胀,气体压强减为原来的一半,在这一过程中,气体内能变化,从外界吸收热量为多少?
答案:气体对外做功,内能减少;吸收热量为$\Delta Q = \frac{P_{0}V}{2} + mC_{p}$。
三、一定质量的理想气体,在等温膨胀过程中,求气体对外做功和内能的变化。
答案:气体对外做功为$W = - \frac{P_{0}V}{2}$;内能减少。
四、一定质量的理想气体,在恒温下发生状态变化时,求气体对外做功和内能的变化。
答案:气体对外做功为$W = - \frac{P_{0}V}{3}$;内能不变。
五、一定质量的理想气体,在恒压下膨胀并吸收热量,求气体内能的变化。
答案:气体内能增加。
以上题目及答案仅供参考,具体解题过程可能因个人学习情况而异。
题目:一个容积为2L的容器中,原来充满了压强为1atm、温度为30℃的空气。现在对容器进行加热,使空气变成1atm、温度为100℃的热空气。求容器中热空气的质量。
答案:
解:设容器中热空气的压强为p,体积为V,温度为T。
初始状态:p1 = 1atm,V1 = 2L,T1 = 30℃
加热后状态:p2 = 1atm,V2 = V + 2L,T2 = 100℃
根据理想气体状态方程,有:
p1V1 + ρ1VgΔT = p2V2
其中ΔT = T2 - T1 = 70K
代入数据可得:
V = 3.6L
因此,容器中热空气的体积为3.6L。由于热空气的密度为ρ = 1.3kg/m³,因此容器中热空气的质量为:
m = ρV = 4.32kg
答案为:容器中热空气的质量为4.32kg。
答案仅供参考,具体解题过程还需要根据实际情况进行调整。