- 物体的内能 热量
- 共60题
下列说法中正确的是
正确答案
解析
略
知识点
(1)对于一定量的理想气体,下列说法正确的是______。(选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变
B.若气体的内能不变,其状态也一定不变
C.若气体的温度随时间不段升高,其压强也一定不断增大
D.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关
E.当气体温度升高时,气体的内能一定增大
(2)如图,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有长l2=6.6cm的空气柱,上部有长l3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为Po=76cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气。
正确答案
(1)ADE;
(2)12cm,9.2cm
解析
(1)理想气体的内能只由温度决定,由理想气体状态方程可知,若气体的压强和体积都不变,温度T也不变,所以内能也一定不变,A、E选项正确。若气体的内能不变,则温度T不变,但气体的压强和体积可以改变,B项错误。若气体的温度升高,体积增大,其压强可以不变,C项错误。由热力学第一定律知,D选项正确。
(2)设玻璃管开口向上时,空气柱压强为① 式中,分别表示水银的密度和重力加速度。
玻璃管开口响下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空。设此时开口端剩下的水银柱长度为x,则,② 式中,管内空气柱的压强。由玻意耳定律得③ 式中,h是此时空气柱的长度,S为玻璃管的横截面积。
由①②③式和题给条件得h=12cm④
从开始转动一周后,设空气柱的压强为,则⑤
由玻意耳定律得⑥ 式中,是此时空气柱的长度。
由①②③⑤⑥9.2cm⑦
知识点
(1)1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律,后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标表示分子速率,纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面国幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是 。(填选项前的字母)
(2)如图所示,一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中,容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力F,使活塞缓慢向下移动一段距离后,气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力,则被密封的气体 。(填选项前的字母)
a,温度升高,压强增大,内能减少
b温度降低,压强增大,内能减少
c温度升高,压强增大,内能增加
d,温度降低,压强减小,内能增加
正确答案
(1)D
(2)c
解析
略
知识点
图3是密闭的气缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800J,同时气体向外界放热200J,缸内气体的( )
正确答案
解析
由能量守恒,ΔE =Q+W = −200+800 = 600J,内能增加600J,则温度一定升
知识点
(1)下列说法正确的是。
a当一定质量的气体吸热时,其内能可能减小
b玻璃、石墨和金刚石都是晶体,木炭是非晶体
c单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点
d当液体与大气相接触时,液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部
e气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
(2)如图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为、压强为的理想气体。和分别为大气的压强和温度,已知:气体内能U与温度T的关系为,为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的,求
(ⅰ)气缸内气体与大气达到平衡时的体积:
(ii)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q 。
正确答案
(1)ade
(2)ⅰ) ;(ⅱ)
解析
一定质量的气体吸热时,如果同时对外做功,且做的功大于吸收的热量,则内能减小a正确;玻璃是非晶体,b错;多晶体也有固定的熔点c错;液体表面层内的分子液体内部分子间距离的密度都大于大气,因此分子力的合力指向液体内部,d正确;气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,决定气体的压强,因此与单位体积内分子数和气体的温度有关,e对。
(2)(ⅰ)在气体由压缩下降到的过程中,气体体积不变,温度由变为,由查理定律得 ①
在气体温度由变为的过程中,体积由减小到,气体压强不变,由着盖·吕萨克定律得
②
由①②式得 ③
(ⅱ)在活塞下降过程中,活塞对气体做的功为
④
在这一过程中,气体内能的减少为
⑤
由热力学第一定律得,气缸内气体放出的热量为
⑥
由②③④⑤⑥式得
⑦
知识点
如图,a、b是航天员王亚平在“天宫一号”实验舱做水球实验时形成的气泡,a、b温度相同且a的体积大,则( )
正确答案
解析
略
知识点
给旱区送水的消防车停于水平面,在缓缓放水的过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子势能,则胎内气体
正确答案
解析
胎内气体经历了一个温度不变,压强减小,体积增大的过程。温度不变,分子平均动能和内能不变。体积增大气体对外界做正功。根据热力学第一定律气体一定从外界吸热。A正确
知识点
(1)重庆出租车常以天然气作为燃料,加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)
a,压强增大,内能减小
b,吸收热量,内能增大
c,压强减小,分子平均动能增大
d,对外做功,分子平均动能减小
(2)题10图为一种减震垫,上面布满了圆柱状薄膜气泡,每个气泡内充满体积为V0,压强为P0的气体。当平板状物品平放在气泡上时,气泡被压缩。若气泡内气体可视为理想气体,其温度保持不变。当体积压缩到V时气泡与物品接触面的边界为S。求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力。
正确答案
答案:b;
解析
略
知识点
如图,一绝热容器被隔板K 隔开a 、b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空。抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态。在此过程中
正确答案
解析
解析:绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递,Q=0。稀薄气体向真空扩散没有做功,W=0。根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变,则温度不变。稀薄气体扩散体积增大,压强必然减小。BD正确。
知识点
17.图6为某实验器材的结构示意图,金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气,内筒中有水,在水加热升温的过程中,被封闭的空气( )
A.内能增大
B.压强增大
C.分子间引力和斥力都减小
D.所有分子运动速率都增大
正确答案
AB
解析
当内筒中水加热升温时,金属内筒和隔热外筒间封闭的空气温度也将升高,其内能增大,故选项A正确;又由于其体积不变,根据查理定律可知,其压强也增大,故选项B正确;因气体体积、分子数不变,即分子间间距不变,因此分子间引力和斥力都不变,故选项C错误;温度升高,分子的热运动加剧,其平均速率增大,但分子的运动仍然为无规则运动,某时刻,对某个分子而言,其速率可能会很小,故选项D错误。
知识点
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