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    18．一气泡中的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中温度视为不变，上升到湖面后气泡并未破裂，最终气泡温度上升到等于环境温度（已知：水面温度高于水里温度），完成下列各题：
    （1）气泡在湖内上升的过程中是吸热还是放热，还是既不吸热也不放热？
    （2）气泡到达湖面后吸收了0.3J的热量，又对外做了0.1J的功后与外界达到了温度平衡，求：这一过程中气泡内能的改变量．
    （3）已知气泡内气体的密度为1.29kg/m3，平均摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1，取气体分子的平均直径为2×10-10 m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值．（结果保留一位有效数字）

    分析 （1）（2）一定质量的理想气体内能只跟温度有关，温度不变，其内能不变．气体对外做功，功为负值，根据热力学第一定律分析吸放热情况和内能变化情况．
    （3）根据m=ρV求出气体的体积，根据质量与阿伏伽德罗常数、体积的关系求出液体的体积，然后求出它们的比值即可．

    解答 解：（1）气泡从湖底上升到湖面过程中，气体的压强减小；由于水面温度高于水里温度，所以温度升高；气体的压强减小，温度升高，由理想气体的状态方程可知气体的体积增大，所以气体将对外做功．气体的温度升高，内能增大，而该过程中气体对外做功，根据热力学第一定律△U=W+Q，可知气体吸收热量．
    （2）由△U=W+Q得△U=-0.1J+0.3J=0.2J，故内能增加0.2J．
    （3）设气泡内气体的质量为m kg，
    则气体的体积为：V1=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{m}{1.29}$ m3．
    变成液体后的体积为：
    V2=$\frac{m}{M}$×NA×$\frac{4}{3}$π（$\frac{d}{2}$）3=$\frac{m}{0.029}$×6.02×1023×$\frac{4}{3}$π×10-30 m3．
    得：$\frac{V2}{V1}$=1×10-4．
    答：（1）气体吸热；
    （2）这一过程中气泡内能的增加量为0.2J；
    （3）液体体积与原来气体体积的比值为1×10-4．

    点评 热力学第一定律是能量守恒定律的特殊情况，可以从能量转化和守恒的角度理解．应用时关键抓住符号法则：使气体内能增加的量均为正值，否则为负值．

    练习册系列答案
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    8．如图所示，直线A为电源的U-I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的UI图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则（　　）
    A．P1＞P2B．P1=P2C．η1=η2D．η1＜η2

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    9．在静止的升降机中有一天平，将天平左边放物体，右边放砝码，调至平衡．如果
    ①升降机匀加速上升，则天平右倾
    ②升降机匀减速上升，则天平仍保持平衡
    ③升降机匀加速下降，则天平左倾
    ④升降机匀减速下降，则天平仍保持平衡
    那么以上说法正确的是（　　）
    A．①②B．③④C．②④D．①③

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    6．图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是（　　） 
    A．图甲表示交流电，图乙表示直流电
    B．两种电压的有效值相等
    C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100 πt V
    D．图甲所示电压经匝数比为10：1的变压器变压后，频率变为原来的$\frac{1}{10}$

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    （1）被污染的空气分子间的平均距离．
    （2）另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子．（人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次）

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    （1）两条相邻暗条纹间的距离是多少？
    （2）若将整个装置放于水中，那么两条相邻暗条纹间的距离是多少？（水的折射率为$\frac{4}{3}$）

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    7．平行板电容器两极板之间的距离为d、电压为U、电场强度大小为E，两极板所带的电荷量为Q．下列说法正确的是（　　）
    A．保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半
    B．保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍
    C．保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半
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    A．此时小球的加速度大小为30m/s2
    B．小球到达最高点时杆的弹力沿斜面向上
    C．若增大v0，到达最高点时杆子对小球的弹力一定增大
    D．若增大v0，到达最高点时杆子对小球的弹力可能减小

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