- 热力学第一定律
- 共1851题
选修3-31 在某地煤矿坑道抢险中，急需将某氧气瓶中的氧气分装到每个小氧气袋中，已知该氧气瓶容积为25升，内部压强为4.0×l05Pa，分装好的氧气袋中压强为1.0×l05Pa分装过程中气体温度保持不变，氧气可视为理想气体，假设能将瓶中氧气全部分装刭各氧气袋中而不剩余，并且各氧气袋的压强刚好达到要求．
①分装氧气过程中，已知外界对氧气做功2.0×l04J，分析该过程氧气吸放热情况及多少．
②求分装后氧气的总体积．
③请在答题纸上作出该过程的
正确答案
解析
解：（1）因分装氧气过程中温度不变，则内能不变，即△U=0，外界对气体做功W=2.0×104J；
由热力学第一定律可得：
△U=W+Q
解得Q=-W=-2.0×104J，负号表示氧气放出热量；
即气体放出2.0×104J的热量；
（2）分装前P1=4.0×l05Pa；V=25L
分装后P2=1.0×l05Pa；
则由玻意耳定律得：P1V1=P2V2
解得V2=100L；
分装后的总体积为100L；
（3）以P为纵坐标，
下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、物体自由下落时速度增大，动能越大，由于没有空气阻力，物体的内能不变，故A错误．
B、1克100℃的水变为1克100℃的水蒸汽的过程中要吸收热量，内能将增大，故B正确．
C、物体的体积减小温度不变时，物体的内能可能不变，如一定质量的理想气体，故C错误．
D、布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动．故D正确．
故选BD
一定质量的理想气体从外界吸收100J热量，同时对外做功80J，下列说法正确的是 （ ）
正确答案
解析
解：气体对外做功，一定是体积膨胀；
由热力学第一定律得：△U=W+Q=-80J+100J=20J，
则气体内能增加了20J；
故选：A．
正确答案
解析
解：右侧为真空，气体自由膨胀做功“没有对象”，当然不做功．
根据热力学第一定律△U=W+Q，
做功W=0，因为是绝热容器，所以没有热交换即Q=0，
因此内能不变，理想气体，内能由温度决定，所以温度不变；
对于气体来说，等温度变化，由于体积增大，所以压强减小．故ABD错误，C正确
故选C．
1g0℃的冰溶解成1g0℃的水需要吸收336J的热量，则1g0℃的水和1g0℃的冰相比较，其内能的值相差△E（ ）
正确答案
解析
解：一定质量的0℃的冰熔解成的0℃的水，吸收热量；同时体积减小，外界对水做功，分子势能增大，其内能一定增大．根据△E=W+Q，可知△E＞336J．
故选：B
某种型号的空调器，某产品说明书宣称，这种空调冬季用于室内取暖每消耗1KJ的电能，室内空气可获得3KJ的热量．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：该空调在向室内放出热量时，一部分通过电流做功，消耗电能，另一部分通过从外界吸收热量进行，因此并不违反能量守恒定律．
根据能量守恒定律可知，这种情况是可能的，室内空气获得的热量有一部分来源于室外冷空气．
故选C．
正确答案
解析
解：A、活塞向右缓慢移动的过程中，气体的体积增大，气体对外界做功，又是绝热过程，根据热力学第一定律△U=W+Q，分析可知气体的内能减小．故A正确．
B、活塞向右移动，拉力方向也向右，则外力F做正功．而内能减小．故B错误．
C、一定质量的理想气体内能只跟温度有关，内能减小，则温度必定降低，体积又增大，则由气态方程程
D、温度降低，分子的平均动能减小，但由于分子的运动是无规则的，不是每个分子的动能都减小．故D错误．
故选A
（1）（不定项选择）下列说法正确的是______．
A．气球内气体的压强是由于气体重力而产生的
B．由于小刚同学压迫气球．球内气体分子间表现为斥力
C．气球内气体分子平均动能不变
D．气球内气体的体积是所有气体分子的体积之和
（2）表演过程中，外界对球内气体共做了4J的功，此过程中气球______（填“吸收”或“放出”）的热量是______J．若小强同学代替小刚表演时，某气球突然爆炸，则该气球内的气体内能______（填“增加”或“减少”），温度______（填“升高”或“降低”）．
正确答案
解析
解：（1）A、由于大量分子都在不停地做无规则热运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强，气体压强不是由于气体重力产生的，故A错误；
B、小刚同学压迫气球，但是气体分之间的距离还是很大，气体分子间表现为引力，分子间作力没有表现为斥力，故B错误．
C、球内气体温度可视为不变，所以气球内气体分子平均动能不变．故C正确．
D、气体分子间的空隙很大，所以气球内气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故D错误．
故选：C
（2）表演过程中，球内气体温度可视为不变，说明球内气体内能不变，即△U=0，
对球内气体共做了4J的功，即W=4J，所以此过程中Q=-4J，即气球放出的热量是4J，若某气球突然爆炸，气体对外做功，瞬间无热传递，则该气球内的气体内能减少，温度降低．
故答案为：（1）C （2）放出，4，减少，降低
（2016•江西一模）关于热力学现象和热力学规律，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的实际宏观过程都由一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程不一定能自然发生．故A正确；
B、用活塞压缩气缸内空气，对空气做功2.0×105J，同时空气内能增加了1.5×105J，根据热力学第一定律：Q=△E-W=1.5×105J-2.0×105J=-0.5×105J．则空气向外界放出热量0.5×105J．故B错误；
C、分子的运动是永不停息的．所以物体温度为0℃，分子平均动能不为0．故C错误；
D、气体压强的大小与气体的温度、单位体积内的分子数有关，一定质量气体保持温度不变，压强随体积增大而减小的微观原因是单位体积内的分子数减小．故D正确．
故选：AD
正确答案
解析
解：A、通过电热丝对A气体加热一段时间，气体A吸热温度升高，根据热力学第一定律的表达式△U=Q+W知道，内能增加．故A正确．
B、气体B吸热，对外做功，后来活塞达到新的静止平衡状态，说明气体B压强不变．根据气体状态方程知道，温度升高，不计气体分子势能，所以内能增加．故B错误．
C、气体A温度升高，体积不变，根据气体状态方程知道压强增大，故C错误．
D、气体B压强不变．但体积增大，所以气体 B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减小，故D错误．
故选：A．
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