以下是一些物理氣體的高考題:
1. 2019全國卷理綜第25題:一個絕熱材料做的絕熱氣缸固定在水平地面上,氣缸內有一絕熱活塞,活塞下掛一個重物。氣缸內有一被抽成真空的圓筒形空間,內壁光滑且導熱性能良好。初始時,活塞靜止在氣缸的中點,重物質量為m,氣缸和活塞都是絕熱的,與外界無熱交換。現將質量也為m的理想氣體無摩擦地沿缸壁充滿這個圓筒形空間,并緩慢移到氣缸開口的一端。已知外界大氣壓強為p_{0},溫度為t_{0}。求氣體到達缸開口端時缸內氣體溫度。
2. 2017全國卷理綜第25題:一個絕熱材料做成的箱子固定在水平地面上,箱子內有一個電熱絲,中間有兩根絕緣絲線,下端連接一個絕熱隔板將箱子分成體積相等的兩部分,隔板中間有一小孔。開始時隔板處于箱子正中間,且兩部分的溫度均為T_{0}?,F用電熱絲對一部分氣體加熱,使這部分氣體溫度升高到T_{1}并保持該溫度不變。求此時另一部分氣體的溫度。
3. 2017北京高考物理第25題:一個絕熱材料做成的箱子固定在水平地面上,箱子內有一個電熱絲和一個絕熱隔板將箱子分成體積相等的兩部分,隔板中間有一小孔。開始時隔板處于箱子正中間,且兩部分的溫度均為T_{0}。現用電熱絲對一部分氣體加熱一段時間后,部分氣體從小孔處放出,使隔板固定不動一段時間后另一部分氣體溫度也升高到T_{1}并保持該溫度不變。求這部分氣體放出的熱量。
以上題目都涉及到氣體在絕熱條件下的熱交換問題,需要運用理想氣體狀態方程和能量守恒定律進行求解。
請注意,以上題目僅為示例,具體高考題目可能因年份和地區而有所不同。
【例題】一個密閉的容器中,有一個正在做絕熱膨脹的理想氣體。假設容器突然破裂,那么請問理想氣體的溫度和壓強會發生什么變化?
【分析】
這個問題涉及到熱力學第一定律和理想氣體的狀態方程。在開始解答之前,我們需要明確幾個概念:
1. 絕熱膨脹:在沒有熱交換的情況下,氣體向外釋放熱量。
2. 理想氣體:假設氣體分子之間沒有相互作用力,即不考慮分子之間的碰撞和摩擦。
3. 容器破裂:這是一個瞬間事件,不考慮破裂前后的時間差。
解答:
容器破裂后,理想氣體將立即停止膨脹,并開始向四周擴散。由于氣體與外界沒有熱交換,也沒有其他形式的能量交換(如機械能),所以氣體的溫度不會發生變化。
然而,由于氣體分子的密度減?。怏w擴散均勻),氣體的壓強會降低。
所以,理想氣體的溫度不變,壓強降低。
【結論】容器破裂后,理想氣體的溫度不變,但壓強會降低。這個結論在高考物理試題中可能會被用來考察學生對熱力學第一定律和理想氣體狀態方程的理解和應用能力。