全國中學生物理競賽集錦(熱學)答案

1、全國中學生物理競賽集錦（熱學）答案全國中學生物理競賽集錦（熱學）答案第21屆預賽2004.一、1.e.2.71019第21屆復賽一、開始時U形管右管中空氣的體積和壓強分別為V2=HA（1）p2=p1經(jīng)過2小時，U形管右管中空氣的體積和壓強分別為AHHV)(2????（2）2222VVpp???（3）滲透室下部連同U形管左管水面以上部分氣體的總體積和壓強分別為（4）HAVV????11（5）HgppΔ221????式中??為水的密度，g為

2、重力加速度由理想氣體狀態(tài)方程可知，經(jīng)過2小時，nRTpV?薄膜下部增加的空氣的摩爾數(shù)（6）RTVpRTVpn1111?????在2個小時內(nèi)，通過薄膜滲透過去的分子數(shù)（7）AnNN??式中NA為阿伏伽德羅常量滲透室上部空氣的摩爾數(shù)減少，壓強下降下降了?p（8）0VΔnRTp??經(jīng)過2小時滲透室上部分中空氣的壓強為（9）ppp????00測試過程的平均壓強差（10）??)(211010pp()ppp???????據(jù)：倒水次數(shù)次1234平衡溫

3、度℃30.345.5056.865.2由于＝65.2℃＜66.0℃，所以如果將熱水等分后倒到構(gòu)件上，則倒出次數(shù)不能少于5次。4t評分標準：本題20分。設(shè)計操作方案10分。操作方案應包含兩個要點：①將保溫瓶中的水分若干次倒到構(gòu)件上。②倒在構(gòu)件上的水與構(gòu)件達到熱平衡后，把與構(gòu)件接觸的水倒掉。驗證方案10分。使用的驗證計算方案可以與參考解答不同，但必需滿足兩條：①通過計算求出的構(gòu)件的最終溫度不低于66.0℃。②使用的熱水總量不超過1.200k

4、g。這兩條中任一條不滿足都不給這10分。例如，把1.200kg熱水分4次倒，每次倒出0.300kg，盡管驗算過程中的計算正確，但因構(gòu)件最終溫度低于66.0℃，不能得分。第20屆復賽二、參考解答在溫度為時，氣柱中的空氣的壓強和體積分別為1(27273)K=300KT??，（1）10pph??（2）1CVlS?當氣柱中空氣的溫度升高時，氣柱兩側(cè)的水銀將被緩慢壓入A管和B管。設(shè)溫度升高到時，氣柱右側(cè)水銀剛好全部壓到B管中，使管中水銀高度增大2