- 热力学第一定律
- 共1851题
图为某同学设计的喷水装置,内部装有2L水,上部密封1atm的空气0.5L,保持阀门关闭,再充入1atm的空气0.1L,设在所有过程中空气可看作理想气体,且温度不变,下列说法正确的有( )
正确答案
解析
解:A、封闭气体中再充入1atm的空气0.1L后,由于体积不变,所以气体物质的量n变大,由理想气体状态方程:pV=nRT可知,当n变大,则压强p变大,故A正确;
B、温度是平均动能的标志,温度不变,所以分子的平均动能不变,故B错误;
C、由公式p1V1+p2V2=pV1可知封闭气体压强变为1.2atm,大于大气压强,所以打开阀门后,气体膨胀,对外界做功,故C正确;
D、膨胀过程温度不变属于等温变化,若都喷完容器中的水,由p1V1+p2V2=pV1得喷完容器中的水后,容器的气体压强小于外界气体压强,所以水不能喷完,故D错误.
故选:AC.
如果气体膨胀与外界没有热交换,这样的膨胀叫做绝热膨胀,分别讨论气体在真空中和在大气中作绝热膨胀时是否做功,如果做功,所需的能量从何而来?
正确答案
解析
解:气体膨胀,如果右边是真空,所以不对外做功,绝热过程,故由热力学第一定律可得,气体的内能不变,温度就不变,体积增大,压强减小;
气体膨胀,如果右边是大气,所以对外做功,绝热过程,故由热力学第一定律可得,气体的内能减小,温度降低,体积增大,压强减小;该过程中需要的能量来自气体的内能.
答:气体膨胀,如果右边是真空,则不对外做功;气体膨胀,如果右边是大气,则对外做功.该过程中需要的能量来自气体的内能.
在水蒸发成同温度的水蒸气的过程中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:在水蒸发成同温度的水蒸气的过程中,体积增大,对外做功,分子的势能增大,温度相同,水分子的平均动能不变,分子数不变,总动能也不变,则内能增大,根据热力学第一定律可知,吸收热量.
故选D
活塞压缩某气体做功15J,同时气体把10J热量传递给了容器,则气体内能( )
正确答案
解析
解:做功和热传递对改变物体内能是等效的,对气体做15J的功,则W=15J,放出10J的热量,则Q=-10J,根据热力学第一定律可知△U=Q+W=5J,即内能增加了5J.
故选:C.
一定质量的理想气体,当体积缓慢减小时( )
正确答案
解析
解:A、一定质量的理想气体,当体积缓慢减小时,根据理想气体状态方程公式,温度不一定增加,故分子的平均动能不一定增加.
B、体积缓慢减小,故分子的数密度增加;根据理想气体状态方程公式,气体的压强可能不变,故B正确;
C、体积缓慢减小,外界对气体做功,若气体吸热,根据热力学第一定律,内能一定增加,分子的平均动能一定增加,分子的数密度也增加,故单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数一定增加,故C错误;
D、体积缓慢减小,外界对气体做功;若气体放热,根据热力学第一定律,内能可能增加、减小或不变,故D错误;
故选B.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、热量可以自发地由高温物体传到低温物体,不能自发地由低温物体传到高温物体.故A错误.
B、热力学第一定律的发现在第二类永动机设计之前.故B错误.
C、根据热力学第二定律得知:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化.故C正确.
D、第二类永动机不可能制成,没有违反能量守恒定律,而是违反了热力学第二定律.故D错误.
故选C
给旱区送水的消防车停于水平地面,在缓慢放水过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间势能,则胎内气体( )
正确答案
解析
解:
A、温度是分子平均动能的标志,由题,胎内气体温度不变,则分子平均动能不变.故A错误.
B、C、D由于不计分子间势能,胎内气体的内能只跟温度有关,温度不变,则内能不变.在缓慢放水过程中,胎内气体压强减小,体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律可知,气体从外界吸热.故BC正确,D错误.
故选BC
(2015•东城区一模)下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据热力学第一定律,若物体吸收热量,若同时对外做功,其温度一定升高;故A错误;
B、根据热力学第一定律,若外界对气体做功,同时放出热量,其气体的内能一定增大;故B错误;
C、要使气体的分子平均动能增大,则气体温度升高,内能增大,其原因可能是外界对气体做功,并不一定从外界吸热,故C错误;
D、因气体温度升高,故气体内能增大;因气体分子势能不计;故气体分子的平均动能一定增大;故D正确;
故选:D.
科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件(即失重状态)下制造泡沫金属的实验.把锂、镁、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内,用太阳能将这些金属融化成液体,然后在融化的金属中冲进氢气,使金属内产生大量气泡,金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、分子之间同时存在引力和斥力,当r>r0时,分子力表现为引力,r<r0时分子力表现为斥力,故A错误;
B、失重条件下液态金属呈球状是由于液体表面分子间存在表面张力的结果,故B正确;
C、在金属液体冷凝过程中,气泡收缩变小,外界对气体做功,同时温度降低,放出热量,气体内能降低,故C错误;
D、泡沫金属物理性质虽然各向同性,但是为晶体,各向同性并非为晶体和非晶体的区别,故D错误.
故选:B.
在一个大气压下,1kg 100℃的水变为1kg 100℃的水蒸气的过程,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:温度是分子平均动能的标志,温度不变平均动能不变.100℃的水变成同温度的水蒸气的过程要吸收热量,平均动能不变,内能增加.
由于要对外做功,所以根据热力学第一定律可知所吸收的热量等于对外界做的功和物体内能的增加量,故ABC错误,D正确.
故选:D
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