Question

（1）（6分）如圖所示，電路與一絕熱密閉氣缸相連，R為電阻絲，氣缸內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體，外界大氣壓恒定。閉合電鍵后，絕熱活塞K緩慢且無摩擦地向右移動，則下列說法正確的是__________（填入正確選項前的字母，選對1個給3分，選對2個給4分，選對3個給6分，每選錯1個扣3分，最低得分為0分）。

A．氣體的內(nèi)能增加

B．氣體分子平均動能不變

C．電熱絲放出的熱量等于氣體對外所做的功

D．氣體的壓強不變

E．氣體分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積的撞擊次數(shù)減少
（2）（9分）在一端封閉、內(nèi)徑均勻的直玻璃管內(nèi)，有一段水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體a。將管口向上豎直放置，若溫度為T，達(dá)到平衡時，氣柱a的長度為L ；將管口向下豎直放置，若溫度為T₁，達(dá)到平衡時，氣柱a的長度為L₁。然后將管平放在水平桌面上，此時溫度為T₂，在平衡時，氣柱a的長度為L₂。已知：T、T₁、 T₂、 L 、L₁；大氣壓P₀一直保持不變，不計玻璃管和水銀的體積隨溫度的變化。求：L₂

Answer 1

（1）ADE。
（2）設(shè)管的橫截面積為S，設(shè)水銀柱在豎直放置時產(chǎn)生的壓強為P_h
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有：           （3分）
可得：                                      （2分）
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程又有：               （3分）
得：                                             （1分）

這兩個小題考查的是一定質(zhì)量的理想氣體的熱力學(xué)過程，第一小題根據(jù)理想氣體的溫度升高，由于壓強不變，氣體系統(tǒng)吸熱膨脹對外做功，內(nèi)能增加，體積增大，氣體分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積的撞擊次數(shù)減少，ADE正確；第二小題理想氣體狀態(tài)方程解出壓強進(jìn)而解出氣柱長度。