5.如圖19所示.質(zhì)量為m的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi).活塞與氣缸之間無摩擦.a態(tài)是氣缸放在冰水混合物中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài).b態(tài)是氣缸從容器中移出后.在室溫(270C)中達(dá)到的平衡狀態(tài).氣體從a態(tài)變化到b態(tài)的過程中大氣壓強(qiáng)保持不變.若忽略氣體分子之間的勢能.下列說法正確的是A.與b態(tài)相比.a態(tài)的氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊活塞的個數(shù)較多 圖19B.與a態(tài)相比.b態(tài)的氣體分子在單位時間內(nèi)對活塞的沖量較大C.在相同時間內(nèi).a.b兩態(tài)的氣體分子對活塞的沖量相等 D.從a態(tài)到b態(tài).氣體的內(nèi)能增加.外界對氣體做功.氣體對外界釋放了熱量 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖19所示,一個表面粗糙的斜面,放在水平光滑的地面上,斜面的傾角為θ,一質(zhì)量為m的滑塊恰好能沿斜面勻速下滑(當(dāng)斜面固定時).若用一推力F作用于滑塊,使之沿斜面勻速上滑,為了保持斜面靜止不動,必須用一大小為f=4mgcosθsinθ的水平力作用于斜面,求推力F的大小和方向.

圖19

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(附加題)如圖19所示,ABCDE為固定在豎直平面內(nèi)的軌道,ABC為直軌道,AB光滑,BC粗糙,CDE為光滑圓弧軌道,軌道半徑為R,直軌道與圓弧軌道相切于C點,其中圓心OBE在同一水平面上,OD豎直,∠COD=θ,且θ<5°,F(xiàn)有一質(zhì)量為m的小物體(可以看作質(zhì)點)從斜面上的A點靜止滑下,小物體與BC間的動摩擦因數(shù)為,現(xiàn)要使小物體第一次滑入圓弧軌道即恰好做簡諧運動(重力加速度為g)。求:
(1)小物體過D點時對軌道的壓力大小。
(2)直軌道AB部分的長度S

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(附加題)如圖19所示,ABCDE為固定在豎直平面內(nèi)的軌道,ABC為直軌道,AB光滑,BC粗糙,CDE為光滑圓弧軌道,軌道半徑為R,直軌道與圓弧軌道相切于C點,其中圓心OBE在同一水平面上,OD豎直,∠COD=θ,且θ<5°,F(xiàn)有一質(zhì)量為m的小物體(可以看作質(zhì)點)從斜面上的A點靜止滑下,小物體與BC間的動摩擦因數(shù)為,現(xiàn)要使小物體第一次滑入圓弧軌道即恰好做簡諧運動(重力加速度為g)。求:

(1)小物體過D點時對軌道的壓力大小。

(2)直軌道AB部分的長度S。

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我國的“嫦娥奔月”月球探測工程已經(jīng)啟動,分“繞、落、回”三個發(fā)展階段:在2007年已經(jīng)發(fā)射了一顆圍繞月球飛行的“嫦娥一號”衛(wèi)星,將在2012年前后發(fā)射一顆月球軟著陸器,在2017年前后發(fā)射一顆返回式月球軟著陸器,進(jìn)行首次月球樣品自動取樣并安全返回地球.設(shè)想著陸器完成了對月球表面的考察任務(wù)后,由月球表面回到圍繞月球做圓周運動的軌道艙,如圖19所示.為了安全,返回的著陸器與軌道艙對接時,必須具有相同的速度。設(shè)返回的著陸器質(zhì)量為m,月球表面的重力加速度為g,月球的半徑為R,月球的自轉(zhuǎn)周期為T,軌道艙到月球中心的距離為r,已知著陸器從月球表面返回軌道艙的過程中需克服月球引力做功,不計月球表面大氣對著陸器的阻力和月球自轉(zhuǎn)的影響,則

(1)著陸器與返回艙對接時的速度大小是多少?

(2)在月球表面的著陸器至少需要獲得多少能量才能返回軌道艙?

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如圖19所示,質(zhì)量m = 5kg的物體置于一粗糙斜面上,并用一平行斜面的、大小F = 30N的推力推物體,使物體能夠沿斜面向上勻速運動,而斜面體始終靜止。已知斜面的質(zhì)量M = 10kg ,傾角為30°,重力加速度g = 10m/s2 ,求地面對斜面體的摩擦力大小。

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                                  高考真題

1.【解析】因溫度保持不變,分子的平均動能不變,所以選項A錯;活塞上方液體逐漸流出,理想氣體壓強(qiáng)減小,體積增大,所以氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)減小,單位時間氣體分子對活塞的沖量保持減小,由熱力學(xué)第一定律,氣體對外界做功等于氣體從外界吸收的熱量,選項D對.

【答案】D

2.【解析】由PV/T為恒量,由圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表達(dá)PV乘積,從實線與虛線等溫線比較可得出,該面積先減小后增大,說明溫度T先減小后增大,內(nèi)能先將小后增大。所以選項B正確

【答案】B

3.【解析】A錯誤之處在于氣體分子是無規(guī)則的運動的,故失去容器后就會散開;D選項中沒考慮氣體的體積對壓強(qiáng)的影響;F選項對氣溫升高,分子平均動能增大、平均速率增大,但不是每個分子速率增大,對單個分子的研究是毫無意義的。

【答案】BCE      

4.【解析】初始時,兩室氣體的溫度相同,故分子平均動能相等,A錯;因為氣缸是絕熱的,所以氣缸內(nèi)氣體的總的內(nèi)能守恒,由于隔板導(dǎo)熱,重新平衡后兩種氣體溫度仍相同,即氣體內(nèi)能仍相等,所以每種氣體內(nèi)能均不變,B錯;氫氣通過隔板對氧氣做功,而內(nèi)能不變,由熱力學(xué)第一定律可知氫氣一定吸收了來自氧氣的熱量,C正確;達(dá)到平衡的過程中,氫氣對氧氣做功,氧氣內(nèi)能增加;熱量從氧氣傳遞到氫氣內(nèi)能又減少,D正確。

【答案】CD

5.【解析】大氣壓是由大氣重量產(chǎn)生的。大氣壓強(qiáng)p==,帶入數(shù)據(jù)可得地球表面大氣質(zhì)量m=5.2×1018kg。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mol氣體的體積為v=22.4×10-3m3,故地球表面大氣體積為V=v=×22.4×10-3m3=4×1018m3,B對。

【答案】B

6.【解析】①由玻意耳定律得:

式中V是抽成真空后活塞下方氣體體積

        由蓋?呂薩克定律得:             

                    解得:T/=1.2T

      ②由查理定律得:

                解得:p2=0.75p0

7.【解析】封閉氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓與水銀柱產(chǎn)生壓強(qiáng)之差,故左管內(nèi)外水銀面高度差也為h,A對;彎管上下移動,封閉氣體溫度和壓強(qiáng)不變,體積不變,B錯C對;環(huán)境溫度升高,封閉氣體體積增大,則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升,D對。

【答案】ACD

8.【解析】(1)由熱力學(xué)第一定律△U = W+Q,代入數(shù)據(jù)得:1.5×105 = 2.0×105+Q,解得Q = -5×104;

(2)由PV/T=恒量,壓強(qiáng)不變時,V隨溫度T的變化是一次函數(shù)關(guān)系,故選擇C圖;

(3)1g水的分子數(shù) N = NA1cm2的分子數(shù) n =N≈7×103 (6×103~7×103都算對)。

【答案】(1)答案:放出;5×104;(2)C;增加;(3)7×103(6×103~7×103都算對)

9.【解析】(1)物體間存在分子力,所以要想想使玻璃板離開水面,必須用比玻璃板重力,因為分子間存間相互用用力;擴(kuò)散運動,是由于分子永不停息地作無規(guī)律運動

【答案】小于,分子的無規(guī)律運動.

10.【解析】本題考查玻馬定律,對氣體作為研究對象,分第一次加小盒沙子和第二次加沙子兩次列玻馬定律方程求解。

設(shè)大氣和活塞對氣體的總壓強(qiáng)為p0,加一小盒沙子對氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p,圖8

 

由玻馬定律得

                        ①     

由①式得

                                   ②

再加一小盒沙子后,氣體的壓強(qiáng)變?yōu)閜0+2p。設(shè)第二次加沙子后,活塞的高度為h′

′                                          ③

聯(lián)立②③式解得

h′=                                                     ④

【答案】h

11.【解析】由于輪胎容積不變,輪胎內(nèi)氣體做等容變化。設(shè)在T0=293K充氣后的最小胎壓為Pmin,最大胎壓為Pmax。依題意,當(dāng)T1=233K時胎壓為P1=1.6atm。根據(jù)查理定律

,即解得:Pmin=2.01atm

當(dāng)T2=363K是胎壓為P2=3.5atm。根據(jù)查理定律

,即解得:Pmax=2.83atm

【答案】:Pmax=2.83atm    Pmax=2.83atm

12.【解析】(1)設(shè)氣體初態(tài)壓強(qiáng)為p1,體積為V1;末態(tài)壓強(qiáng)為p2,體積為V2,由玻意耳定律

p1V1= p1V1              代入數(shù)據(jù)得p2=2.5 atm                    

 微觀察解釋:溫度不變,分子平均動能不變,單位體積內(nèi)分子數(shù)增加,所以壓強(qiáng)增加。

        (2)吸熱。氣體對外做功而內(nèi)能不變,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體吸熱。

【答案】分子平均動能不變,單位體積內(nèi)分子數(shù)增加,所以壓強(qiáng)增加p2=2.5 atm

名校試題

1.【解析】因溫度不變,所以內(nèi)能不變,活塞緩慢向右移動,體積變大,壓強(qiáng)減小,對外界做功,由熱力學(xué)第一定律必吸收熱量,所以選項BD對

【答案】BD

2.【解析】由于不計氣體分子間的作用力,則不考慮分子勢能,氣體分子的內(nèi)能即為分子的總動能。由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B時,氣體的溫度升高,則內(nèi)能增加,而體積增大,氣體對外做功,據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,物體需要從外接吸收熱量。單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)與兩個因素有關(guān):分子數(shù)密度和分子的平均速率。氣體的體積增大,分子數(shù)密度跟體積有關(guān),體積變大,分子數(shù)密度減;溫度升高,分子的平均速率增大,故而該選項不能確定。氣體溫度升高,分子的平均動能增大,但是并非每個分子的動能都增加,選項C錯誤。由于氣體的體積變大,密度減小,氣體對光的折射率將變小,光在其中的傳播速度會增大,選項D正確。

【答案】AD

3.【解析】氣體分子距離遠(yuǎn)大于分子大小,所以氣體的體積遠(yuǎn)大于所有氣體分子體積之和,A項錯;溫度是物體分子平均動能的標(biāo)志,是表示分子熱運動劇烈程度的物理量,B項正確;氣體壓強(qiáng)的微觀解釋是大量氣體分子頻繁撞擊產(chǎn)生的,C項正確;氣體膨脹,說明氣體對外做功,但不能確定吸、放熱情況,故不能確定內(nèi)能變化情況,D項錯。

【答案】BC

4.【解析】⑴設(shè)密閉氣體溫度升高1℃,內(nèi)能的增量為△U,則有

△U=Q1                                               ①

△U=Q2+W                                            ②

對活塞用動能定理得:

W內(nèi)+W大氣-Gh=0                                       ③

W大氣=-P0Sh                                           ④

W=-W內(nèi)                                                                            

解②③④⑤得:Q2=△U+(P0S+G)h                      ⑥

∴Q1 <Q2                                                                                                                             

由此可見,質(zhì)量相等的同種氣體,在定容和定壓兩種不同情況下,盡管溫度變化相同,但吸收的熱量不同,所以同種氣體在定容下的熱比容與在定壓下的熱比容不同

⑵解①⑥兩式得:

h=            

【答案】(1)質(zhì)量相等的同種氣體,在定容和定壓兩種不同情況下,盡管溫度變化相同,但吸收的熱量不同,所以同種氣體在定容下的熱比容與在定壓下的熱比容不同

    (2)

5.【解析】1.BCD 

2.(1)ACB過程內(nèi)能增加   ACB過程中  W1=-280J,Q1=410J

由熱力學(xué)第一定律 UB-UA=W1+Q1=130J                      

   氣體內(nèi)能的變化量為130J

(2)BDA過程中氣體放熱   

 因為一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只是溫度的函數(shù),BDA過程中氣體內(nèi)能變化量

  UA-UB=-130J      又因氣體對外界做功200J

 由熱力學(xué)第一定律   UA-UB=W2+Q2

 Q2=-330J           放出熱量330J

【答案】(1)BCD   (2)330J

6.【解析】(1)ADE

(2)①對于理想氣體:

A→B      ∴     

B→C       ∴ 

②A→C  由溫度相等得:

⑶A→C的過程中是吸熱.吸收的熱量

【答案】(1)ADE   (2)  (3)吸收的熱量

7.【解析】(1)不違反,內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為電能,而不產(chǎn)生其他影響(2分).產(chǎn)生電能是因為被火焰加熱的銅鐵絲內(nèi)能的轉(zhuǎn)化(1分),其內(nèi)能一部分轉(zhuǎn)化為電能(1分),一部分傳遞給冰水(1分)

(2)①理想氣體溫度不變,內(nèi)能不變,體積減小,外界對氣體做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律知,氣體放熱.   (2分)

②根據(jù)玻意耳定律:     (2分)

活塞移動后氣體的體積為:=25 cm3  

【答案】(1)不違反  (2)25 cm3  

     

    (2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律   △U=W+Q=-4J  (2分)

    鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減少,減少了4J   (2分)

    (3)當(dāng)限壓閥受到的向上的壓力等于限壓閥的重力和大氣壓力的合力時,氣體將排出鍋外,鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再升高,壓強(qiáng)達(dá)最大,此時溫度最高。

    鍋內(nèi)最大壓強(qiáng)為                

    代入數(shù)據(jù)得  p=2.4×10Pa    (1分)

    此時水的沸點  ℃ 

    【答案】(1) NA    (2)   減少了4J   (3)

    9.【解析】(1)以表內(nèi)氣體為研究對象,初狀態(tài)的壓強(qiáng)為,溫度為

        T1=273+27=300K,設(shè)末狀態(tài)的壓強(qiáng)為p2,溫度為T2=273―21=252K,根據(jù)氣體狀態(tài)方程,有

                                                                        

        解得                                            

        如果手表的表盤玻璃是向內(nèi)爆裂的,則外界的大氣壓強(qiáng)至少為

    ,大于山腳下的大氣壓強(qiáng)(即常溫下大氣壓強(qiáng)),這顯然是不可能的,所以可判斷手表的表盤玻璃是向外爆裂的。

       (2)當(dāng)時外界的大氣壓強(qiáng)為:   

    【答案】(1)手表的表盤玻璃是向外爆裂的 (2)

    10.【解析】(1)取活塞為研究對象,由受力平衡得 …………①

       (2)氣體對外做功 …………②

        由熱力學(xué)第一定律得 …………③

        解得 …………④

       (3)設(shè)活塞回到原位置時,氣體的溫度為T2

        則 …………⑤

        由氣態(tài)方程             …………⑥

        解得      …………⑦

     【答案】 (1) (2)  

    (3)

    考點預(yù)測題

    1.【解析】A、B正確。無論怎樣壓縮,氣體分子間距離一定大于r0,所以氣體分子間一定表現(xiàn)為引力?諝鈮嚎s到一定程度很難再壓縮不是因為分子斥力的作用,而是氣體分子頻繁撞擊活塞產(chǎn)生壓強(qiáng)的結(jié)果,應(yīng)該用壓強(qiáng)增大解釋,所以C不正確。磁鐵吸引鐵屑是磁場力的作用,不是分子力的作用,所以D也不正確

    【答案】ABD

    2.【解析】1 g水的分子個數(shù)個,則完成任務(wù)所需時間t = =6×1018小時,約為100000年。所以選項C正確。

    【答案】C      

    3.【解析】做功和傳遞熱量都可以使物體的內(nèi)能發(fā)生改變,焦耳實驗中是通過做功來增加水的內(nèi)能,所以選項C正確;就放體內(nèi)能的改變來說,做功和熱傳遞是等效的,這是研究熱功當(dāng)量的前提,通過焦耳實驗可測定熱淚盈眶功當(dāng)量,所以選項A正確,一個物體的內(nèi)能是無法測量的,而在某種過程中物體內(nèi)能的變化卻是可以測定的,熱量就是用來測定內(nèi)能變化的一個物體量,所以選項B和D都錯。                                                   

    【答案】AC

    4.【解析】研究瓶內(nèi)水量與保溫效果的關(guān)系,則水量變化而其它因素不變,1、3、5滿足要求,而2、4、6時間因素發(fā)生變化,A正確B錯;若研究初始水溫與保溫效果的關(guān)系,則初始水溫不同,其它因素相同,C不滿足要求,錯;若研究保溫時間與保溫效果的關(guān)系,則保溫時間不同其它因素相同,D不能滿足要求。

    【答案】A

    5.【解析】由于兩種狀態(tài)下壓強(qiáng)相等,所以在單位時間單位面積里氣體分子對活塞的總沖量肯定相等,B錯C對;由于b狀態(tài)的溫度比a狀態(tài)的溫度要高,所以分子的平均動量增大,因為總沖量保持不變,因此b狀態(tài)單位時間內(nèi)沖到活塞的分子數(shù)肯定比a狀態(tài)要少,A對;由a到b,氣體溫度升高,內(nèi)能增大,體積增大,對外做功,由熱力學(xué)第一定律可知氣體一定吸熱,D錯。

    【答案】AC

    6.【解析】當(dāng)氣體增大時,氣體對外界做功,當(dāng)氣體減小時,外界對氣體做功;故A選正確;根據(jù)=常數(shù),p增大時,V不一定變化,故B選項錯;在V減小的過程中,可能向外界放熱,根據(jù)ΔE=W+Q可知,內(nèi)能不一定增大,故C選項錯誤;Q=0的過程中,W不一定為0,故D選項錯誤?疾闊崃W(xué)第一定律、氣體壓強(qiáng)、體積、溫度三者的關(guān)系。難度較易。

    【答案】A

    7.【解析】由于是漏氣過程,鋼瓶內(nèi)氧氣分子總數(shù)在減少,但是溫度不變,分子的平均動能不變,(因為溫度是分子平均動能的標(biāo)志),故選項A錯,由于分子數(shù)目的減少,氧氣瓶內(nèi)容積不變,密度必然降低,選項B正確;在溫度不變的情況下,鋼瓶內(nèi)分子數(shù)目減少,相同時間撞擊單位面積的容器壁的分子數(shù)目減少,氧氣分子對鋼瓶壁的壓強(qiáng)將變小。氧氣瓶在緩慢地漏氣過程中,氣體的總體積是變大了,氧氣對外做了功,選項D錯;氧氣對外做了功,自身內(nèi)能將減少,溫度應(yīng)該降低,但是瓶內(nèi)溫度不變,說明必然吸收了外界的熱量,選項C項正確

    【答案】BC

    8.【解析】由受力分析和做功分析知,在氣體緩緩膨脹過程中,活塞與砝碼的壓力對氣體做負(fù)功,大氣壓力對氣體做負(fù)功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律得

    ∆U=W + Q                   

          

    【答案】  

    9.【解析】此題以煤氣泄漏到不通風(fēng)的廚房是很危險的進(jìn)行設(shè)問,巧妙考查熱學(xué)中理想氣體的等溫、等容規(guī)律,以及改變內(nèi)能的兩種方式。

    (1)居民廚房的體積為V2=24m3=24000L

    設(shè)有V­1煤氣泄漏出來,將其作為研究對象,它經(jīng)歷等溫過程,泄漏前后的氣壓為P1和P2。由    P1V1=P2V2

    達(dá)到發(fā)生爆炸的氣壓條件是:P2=0.05atm

    V1=P2V2/P1

    代入數(shù)值,得V1=0.05×24000/4.00=300L

    (2)爆炸瞬間氣體來不及外泄,經(jīng)歷的是一個等容過程。

    爆炸前的溫度和壓強(qiáng)力:

    T1=(27+273)K=300K       P1=1.05atm

    爆炸后的溫度和壓強(qiáng)為:T2=(200+273)K=2273K        P2=?

    由等容過程P1/T1=P2/T2

    得  P2=(T2/T1)P1           

    代入數(shù)值,得P2=(2273/300)×1.05atm=7.96atm≈8 atm   

    (3)爆炸時,煤氣將其化學(xué)能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能,爆炸后的氣體將其內(nèi)能通過發(fā)光、推動周圍的空氣膨脹產(chǎn)生聲波、作用于墻壁等方式轉(zhuǎn)移。

    【答案】(1)300L  (2)8 atm

    10.【解析】設(shè)氣壓計玻璃管內(nèi)水銀柱的截面積為S,質(zhì)量為m,儀器艙飛行過程中,艙內(nèi)氣體的溫度為T,壓強(qiáng)為P,對水銀柱應(yīng)用牛頓第二定律有

         ①

    由于儀器艙內(nèi)被封閉氣體的體積不變,故對被封閉氣體在起飛前后的過程應(yīng)用查理定律有:

       ②

    由①得   

    由②得   

    【答案】

    11.【解析】此題以考生較熟悉生活現(xiàn)象為題材,考查平均壓強(qiáng)的概念和動量定理,以及考生的估算能力。以1秒內(nèi)下落的雨滴為研究對象,設(shè)圓柱形水杯的底成積為S,其質(zhì)量為,根據(jù)動量定理,而,所以P=,故選項A正確。

    【答案】A

    12.【解析】(1)本小題是一道聯(lián)系高新科技實際的題目, 考查考生收集、處理信息和獲取新知識的能力,考查對熱力學(xué)第二定律的理解,考查實驗探究能力。

    (1)a. 原子在確定方向上有規(guī)律地排列,在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同。( 3分)

     b. 原子排列具有一定對稱性。

    (2) 制冷機(jī)正常工作時,室內(nèi)工作器從室內(nèi)吸收熱量,同時將冷風(fēng)向室內(nèi)散發(fā), 室外工作器向外散熱。若將一臺正在工作的電冰箱的門打開,盡管它可以不斷地向室內(nèi)釋放冷氣,但同時冰箱的箱體向室內(nèi)散熱,就整個房間來說,由于外界通過電流不斷有能量輸入,室內(nèi)的溫度會不斷升高。

    【答案】(1)a. 原子在確定方向上有規(guī)律地排列,在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同。 b. 原子排列具有一定對稱性。(2)室內(nèi)的溫度會不斷升高。

    13.【解析】高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一,以物理角度看:高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識在里面.高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓,來提高烹飪食物的溫度,從而能夠比較快的將食物煮熟.

    (1)①水的沸點隨液面上方氣壓的增大而升高; ②力的平衡;

     ③壓強(qiáng) ;④熔點(熔化).

    (2)高壓鍋一旦安全閥失效,鍋內(nèi)氣壓過大,鍋內(nèi)溫度也隨之升高,當(dāng)溫度達(dá)到易熔片的熔點時,再繼續(xù)加熱易熔片就會熔化,鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出,使鍋內(nèi)氣壓減小,從而防止爆炸事故發(fā)生.

    (3)

    P=Po+Pm=1.01×105Pa+=1.63×105Pa

    由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃

    若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷售,由于西藏大氣壓較小,要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃,鍋內(nèi)外壓強(qiáng)差變大,應(yīng)適當(dāng)提高鍋的承壓能力,并適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量.

    【答案】(1) 見上  (2)見上    (3)大約為115℃

    14.【解析】(由于生活周邊人們可以利用的能源不斷的減少,做為新能源的太陽能正逐漸受到人們的關(guān)注,太陽能熱水器就是直接利用太陽光的輻射加熱水的,此過程中將太陽能直接轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能.由于技術(shù)條件的限制,在利用太陽能加熱的過程中還不能做到完全轉(zhuǎn)化,所以太陽能熱水器在利用過程中還有一個效率的問題.

    (1)將100Kg的水從20℃加熱到40℃時,水吸收的熱量為:

    Q=cm(t-t0

    =4.2×103J/(Kg•℃)×100 Kg×20℃=8.4×106J 

    消耗的電能:

    W=Q/η=8.4×106J/80%=1.05×107J≈3KW•h 

    加熱時間:t=W/P=3KW•h/1.5KW=2h

    (2) t =8.4×106J/[1.0×103J/(m2 •s)×1.5 m2×40%]

    =1.4×104s≈4h

    (3) 通過(1)和(2)的計算說明:電熱水器的優(yōu)點是加熱同樣多的水所需時間短;太陽能熱水器的優(yōu)點是節(jié)約能源.

    【答案】(1)2h  (2)4h   (3)電熱水器的優(yōu)點是加熱同樣多的水所需時間短;太陽能熱水器的優(yōu)點是節(jié)約能源.

     

     

     


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