- 热力学第一定律
- 共1851题
下列提供了科技发展及物理与生活的四则信息,其中肯定错误的是( )
正确答案
解析
解:A、某国际科研小组正在研制利用超导材料制成灯泡的灯丝和闭合电路.利用电磁感应激起电流后,由于电路电阻为零从而使灯泡一直发光,故A正确
B、电磁感应激起电流后产生电能,由于灯泡也有电阻,要消耗电能,所以不可能使灯泡一直发光.故B错误
C、海洋不同深度存在温度差,在热交换器中,物质受热发生汽化,产生的蒸汽可以推动涡轮发电机发电.故C正确
D、随着低温技术的发展,热力学温度只能降到越来越接近绝对零度.故D错误
本题选错误的,故选BD.
如图所示,固定在地面上的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体,气体分子之间的相互作用力可以忽略.假设气来自缸壁的导热性能很好,环境的温度保持不变.若用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动,则在拉动活塞的过程中,关于气缸内气体的下列结论,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:AC、气体体积变大,故气体对外做功;又气缸壁的导热性能良好,环境的温度保持不变,故气体做等温变化,温度不变即内能不变,故A正确,C错误;
B、由理想气体状态方程知,等温变化过程中,体积增大压强减小,B正确;
D、内能不变:即△U=0,又气体对外做功,故W<0,由热力学第一定律:△U=W+Q得:Q=-W>0;故气体从外界吸热,故D错误.
故选:AB.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、温度是分子平均动能的标志,温度高的平均动能大,温度升高,物体分子热运动的平均动能一定增大;故A正确;
B、当分子力表现为斥力时,分子间距离减小时,分子力做负功;故分子势能随分子间距离的减小而增大;故B错误;
C、外界对物体做功时,可能物体同时对外放热,故内能不一定增加;故C错误;
D、对于一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大对外做功,根据理想气体的状态方程:,可知气体的温度一定升高,内能增大.根据热力学第一定律可知一定从外界吸热;故D正确;
故选:AD.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、扩散现象表明分子在做永不停息的无规则运动,故A正确.
B、热机中,燃气的内能不可能全部变为机械能,故B正确
C、液体表面有收缩的趋势,原因是液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大,故C正确
D、第一类永动机不可能制造的原因是不符合热力学第一定律,故D错误
故选ABC.
一定质量的理想气体,如果保持温度不变而吸收了热量,那么气体的( )
正确答案
解析
解:理想气体温度不变,内能就不变,
根据热力学第一定律得吸收了热量,就一定会对外做功,
对外做功,就是气体膨胀,体积是一定增大的.
理想气体温度不变,体积增大,压强是一定减小的,故D正确.
故选D
关于对内能的理解,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和,系统的内能是由系统的状态决定的.故A正确;
B、做功和热传递是改变内能的两种方式.故B错误
C、质量相等的氢气和氧气,温度相同,分子的平均动能相同,而氢气的分子数多,则氢气的内能较大.故C错误
D、同样温度的水变为同样温度的水蒸气要吸收热量,所以100℃的水的内能 小于100℃相同质量的水蒸气的内能.故D正确
本题选不正确的故选:BC
如图所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量.
(1)当洗衣缸内水位缓慢升高时,设细管内空气温度不变,则被封闭的空气______
A.分子间的引力和斥力都增大
B.分子的热运动加剧
C.分子的平均动能增大
D.体积变小,压强变大
(2)若密闭的空气可视为理想气体,在上述(1)中空气体积变化的过程中,外界对空气做0,6J的功,则空气______(选填“吸收”或“放出”)了______J的热量;当洗完衣服缸内水位迅速降低时,则空气的内能______(选填“增加”或“减小”).
(3)若密闭的空气体积V=1L,密度ρ=1.29kg/m3,平均摩尔质量M=0.029kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,试估算该气体分子的总个数(结果保留一位有效数字).
正确答案
解析
解:(1)水位升高,压强增大,被封闭气体做等温变化,根据理想气体状态方程可知,气体体积减小,分子之间距离减小,因此引力和斥力都增大,故AD正确;
气体温度不变,因此分子的热运动情况不变,分子平均动能不变,故BC错误.
故选AD.
(2)在(1)中空气体积变化的过程中,气体温度不变,内能不变,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知,气体放出热量;若水位迅速降低,压强则迅速减小,体积迅速膨胀,气体对外做功,由于过程迅速,没有来得及吸放热,因此内能降低.
故答案为:放出,0.6,减小.
(3)物质的量为:,
分子总数:
代入数据得:N=2.68×1022≈3×1022.
故该气体分子的总个数为:N=2.68×1022≈3×1022.
物质是由大量分子组成的,1mol任何物质其分子数为______个;做功和热传递都可以改变物体的内能,一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量,其内能增加了1.2×105J.则外界对气体做了______J的______(填正或负)功.
正确答案
6.02×1023
1.4×105
负
解析
解:1mol任何物质其分子数为6.02×1023.
已知Q=2.6×105J,△U=1.2×105J,根据热力学第一定律△U=Q+W得
W=△U-Q=1.2×105J-2.6×105J=-1.4×105,负功.
故答案为:6.02×1023,1.4×105,负
如图所示,活塞与气缸密封了一定质量的气体,活塞与气缸之间摩擦不计且可在气缸中自由移动,气缸固定在地面上,活塞处于静止状态.现对气缸加热,测出气体吸收的热量为2.0x106J,算出活塞移动对外做功为1.5x106J,则气体内能______(选填“增加”或“减少”______J.
正确答案
增加
5×105
解析
解:活塞缓慢右移,视为等压过程,气体对活塞做功; 根据热力学定律得:
△U=W+Q=2.0x106J-1.5x106J=5x105J
故答案为:增加;5×105
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、物体的内能是组成该物体的所有分子的势能和热运动动能之和,故A错误;
B、根据热力学第二定律,不可能从单一热源吸热而全部转化为机械能,即热机的效率不可能达到100%,所以不能把内燃机得到的内能全部转化为机械能.故B错误;
C、做功和热传递在改变内能上是等效的,做功是能量间的转化,热传递是能量的转移,方式上是不同的,故C正确;
D、热力学第二定律告诉我们,热量不会自发地由低温物体向高温物体传递,但在外界的影响下也可以由低温物体传递到高温物体.故D正确.
故选:CD.
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