- 热力学第一定律
- 共1851题
如图所示,厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针,另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞.用打气筒慢慢向容器内打气,使容器内的压强增大到一定程度,这时读出温度计示数.打开卡子,胶塞冲出容器口后( )
正确答案
解析
解:打开卡子,气体体积膨胀对外做功,所以W<0,
由热力学第一定律△U=W+Q,可知气体内能减小,温度降低.
故选C.
如图所示,绝热隔板K把绝热气缸分隔成两部分,K与气缸的接触是光滑的,隔板K用销钉固定,两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a、b,a的体积大于b的体积.气体分子之间相互作用势能的变化可忽略.现拔去销钉(不漏气),当a、b各自达到新的平衡时( )
正确答案
解析
解:A、B、由于是相同质量的同种气体,可以看作同一种气体的两种状态,由于温度相等,根据理想气体状态方程得到P1V1=P2V2,a的体积大于b的体积,故P1<P2,故拔去销钉后活塞左移;左侧气体被压缩,右侧气体对外做功,气体都是绝热的,根据热力学第一定律,左侧气体温度升高,右侧气体温度降低;最终是平衡的,由于左侧气体分子热运动的平均动能较大,故分子数密度较低,即左侧气体的体积较大;故拔去销钉后P1=P2,故V1=V2,故A错误、B正确;
C、由于是相同质量的同种气体,可以看作同一种气体的两种状态,由于温度相等,根据理想气体状态方程得到P1V1=P2V2,由于V1>V2,因而P1<P2,压强与单位时间内打到单位面积上的分子数成正比,由于拔去销钉后,隔板达到平衡前两边的压强不等,故在相同时间内两边与隔板碰撞的分子数不相等,因而C错误;
D、由于温度相等,根据理想气体状态方程得到P1V1=P2V2,由于V1>V2,因而P1<P2,因而拔去销钉后,隔板达到平衡前会向左运动,气体b对隔板做正功,内能减少,温度降低,而隔板对气体a做正功,气体a内能增加,温度升高,由于开始时ab气体温度相等,因而重新平衡时a的温度比b的温度高,D正确;
故选:BD.
一密闭理想气体等温膨胀对外做功150J,同时从外界吸热______J;用分子动理论解释该气体压强变小的原因为______.
正确答案
解析
解:根据热力学第一定律得:气体膨胀对外做功150J,W=-150 J,同时温度不变则内能不变,所以从外界吸热150J;
气体的温度不变则分子的平均动能不变,分子运动的激烈程度不变,体积增大则单位体积内的分子的数目减小,则单位时间内对器壁单位面积上的平均碰撞次数减少,所以压强减小.
故答案为:150;一定质量的理想气体的压强与分子平均动能和分子数密度有关.温度不变,分子平均动能不变,但体积增大,分子数密度减小,因而压强变小.
下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、温度是分子的平均动能的标志,与气体的压强无关.故A错误;
B、当分子间距离变大时,分子间引力和斥力都减小,当分子间距离变小时,分子间引力和斥力都增大.故B正确;
C、外界对气体做正功的同时,若气体放热,气体的内能不一定增加.故C错误;
D、从分子动理论观点来看,温度是分子的平均动能的标志,决定物体温度的因素是分子动能.故D错误.
故选:B
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、布朗运动是固体颗粒的运动,间接反映了液体分子的无规则运动,A错误;
B、若压缩气体的同时气体对外放热,温度不一定升高,B错误;
C、与热现象有关的热力学过程具有方向性,比如热量不能自发由低温物体传向高温物体,C错误;
D、温度变化时,分子的平均动能发生改变,由于压强不变,所以撞击的分子数目一定发生改变,D正确;
故选:D.
(单选)关于两类永动机和热力学的两个定律,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、第二类永动机不违反能量守恒定律,违反了热力学第二定律,A错误;
B、第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律,B错误;
C、改变内能的方式有做功和热传递,二者在内能的改变上是一样的,若对外做功的同时吸收热量,内能可能不变,C错误;
D、由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的,从单一热源吸收热量,完全变成功也是可能的,要产生其它影响,D正确;
故选:D
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据热力学第一定律△U=Q+W,气体对外做功,W为负,若同时吸收热量,Q为正,若吸收的热量大于对外做的功,则内能增加,故A错误.
B、根据热力学第一定律△U=Q+W,吸收热量,Q为正,若同时气体对外做功,W为负,若吸收的热量小于对外做的功,则内能减少,故B错误.
C、分子的平均动能只与温有关,温越高,分子的平均动能越大,故C正确.
D、分子势能随分子间距离的增大,先减小后增大,故D错误.
故选:C.
如图所示为用导热性能良好的材料制成的密闭容器,容器中装有一定质量的理想气体.若开始时封闭的空气柱长度为L,活塞的横截面积为S.用竖直向下的力压活塞,使空气柱长度缩短一半,人对活塞做功W,大气压强为p0,活塞的重力为G.此过程气体向外散失的热量为Q,则气体的内能增加多少?
正确答案
解析
解:活塞对封闭气体做为:W′=W+(p0S+G).
因为气体向外散热Q,则热力学第一定律得:气体的内能增加量△U=W′-Q=W+(p0S+G)-Q.
答:气体的内能增加量为W+(p0S+G)-Q.
压缩一定质量的气体,对气体做了800J的功,气体内能增加了350J.则此过程中气体______(填“吸收”或“放出”)了______J的热量.
正确答案
放出
450
解析
解:由题有:W=800J,△U=350J
根据热力学第一定律得:△U=W+Q
得 Q=△U-W=350-800=-450J<0,所以气体放出450J的热量.
故答案为:放出,450.
在闷热的夏天里,冰激凌是大家的最爱,同学都知道冰箱的工作原理就是把热量从冰箱里面传到冰箱外面.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:由热力学第二定律知,热量不能自发的有低温物体传到高温物体,除非施加外部的影响和帮助.电冰箱把热量从低温的内部传到高温外部,需要压缩机的帮助并消耗电能.而在这一过程中,是消耗了电能,而使压缩机做功,故不违反热力学第一定律,故只有D正确;
故选:D
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