联系实际的热学题

一组联系实际的热学题

一组联系实际的热学题

以现实生活中的有关理论问题和实际问题立意命题，更加真实和全面地模拟现实，这是近两年来高考物理命题的一大特点，也是今后物理教学和高考命题的方向．为此，笔者选编了一组联系实际的热学题，以供大家参考．

1．开启热水瓶塞 如果热水瓶中的热水未灌满而盖紧瓶塞，瓶的密闭程度又很好的话，那么经过一段时间，你会感到将瓶塞拔出来很吃力．这是什么缘故呢？设开始时瓶内水温为90℃，经过一段时间。温度降为50℃，热水瓶口的截面积约10 cm3，手指与瓶塞间的摩擦因数为0.15，假设将瓶内的气体看作理想气体，你能估算出要拔出瓶塞，手指至少要用多大的压力吗？

2.高压锅的温度 高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与钢镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气，锅盖中间有一排气孔，上面套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住．当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，蒸气即从排气孔排出锅外．已知某高压锅的限压阀的质量为 0.1kg，排气孔直径为0.3cm，则锅内气体的压强最大可达多少？设压强每增加入2.7cmHg，水的沸点相应增加 1℃，则锅内的最高温度可达多高？

3.自行车打气 自行车内胎中原有压强为 105Pa的空气 800 cm3，现用打气筒给它打气，一次可打入同压强的空气400 cm3．如果车胎与地面接触时自行车内胎容积为1600 cm3，胎内外气温相等且不变，在负重800 N的情况下，车胎与地面接触面积为20 cm3，应打气儿下？

4．真空泵站气 用真空泵抽出某容器中的空气，若该容器的容积为 10L，真空泵一次抽出空气的体积为2.5L，没抽气时气体温度保持27℃不变，容器里原来的空气压强为1atm，求抽出n次空气后，容器中空气的压强是多少？此时容器中的空气的分子密度（即单位体积内的分子数）是多少？

5．压缩喷雾器喷洒农药 农村中常用来喷洒农药的压缩喷雾器的结构如图1所示，A的总容积为7.5L，装入药液后，药液上方体积为1.5L，关闭阀门S，用打气筒B每次打进1atm的空气 250Cm3．

(1)要使药液上方气体的压强为4atm，打气筒活塞应打几次？

(2)当A中有4atm的空气后，打开S可喷射药液，直到不能喷射时，喷雾器剩余多少体积的药液？（假设空气为理想气体）

(3)要使药液全部喷出，则开始需要打几次气？

6．潜水艇排水 潜水艇的贮气筒与水箱相连．当贮气筒中的空气压入水箱后，水箱便排出水，使潜水艇浮起．某潜水艇贮气筒的容积是 2m3，贮有压缩空气．一次，简内一部分空气压入水箱后，排出水的体积是 10 m3，此时简内剩余空气的压强是 95atm．设潜水艇位于水面下 200 m，在排水过程中温度不变，求贮气筒内原来压缩空气的压强．（g取 10 m／s2）

7．气压式保温瓶出水 如图2所示，气压式保温瓶内密封气体的体积为V，瓶内水面到出水口的高度为h.设水的密度为?产，大气压强为p0，欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量凸V至少应为多大7

8．热气球浮起 如图3所示，一底部开口的热气球，体积恒为V0=1.1m3，气球球壳质量 m。=0.187 kg（厚度不计），空气初温 t1=20℃，大气压强p。=1.013×105Pa，该条件下空气的密度 p1＝1.2 kg／m3，试求：

(1)为使气球刚能浮起，气球内的空气温度需加热至多少？

(2)若先把气球系于地面，待球内空气加热到t＝110℃时，系绳拉力的合力多大？把气球释放后，最初加速度为多少？

9．低温温度计的测量 图4是低温测量中常用的一种温度计的示意图．温度计由下端的测温泡A、上端的压强计B和毛细管C构成．毛细管较长，用导热性能很差的（可看成绝热的）材料做成，两端分别与A和B相连通．已知A的容积为VA，B的容积为VB。，毛细管的容积可忽略不计．整个温度计是密闭的．

在室温T0下，温度计内气体的压强为p0，测温时，室温仍为T0，将A浸入待测物体达到热平衡后，B内气体的压强为p．根据以上已知温度、压强和体积，可计算出待测温度T，试证明:

10．内职机的功率 一台四缸四冲程内燃机，活塞面积为 300cm3，冲程为 30cm．在做功冲程中，活塞所受平均压强为4.5×1O5Pa，问：

(1)在这个冲程中，燃气做的功是多少？

(2)若飞轮的转速是300min-1’，这台内燃机的平均功率是多大？

参考答案

1． 两侧各需f＝5.5N，N36.7N

2． l 39C p＝p0十1.4 p0＝2.4 p0＝182.2cmHg＝2.39×105Pa

3． n≈14（次）

4． pn＝(0.8)natm 约 2.69×1025× (0.8)nm-3

5． (1)n＝18次 (2)V剩＝1.5L (3)n’＝24次

6． P＝200atm

7． △V≥

8． （1）t2≈68.4 (2) F≈1.2N、 a≈1m／s2

9． （也可将测温时 A、B两部分气体转换到测温前的状态，由体积关系列式证明）

10． （1）仆’一4，05 X 104］（2）P一4 05X10’W