- 热力学第一定律
- 共1851题
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解;A、气体向真空扩散时不对外做功,其内能不变,故A错误.
B、温度是分子平均动能大小的标志,温度相同的任何物质的分子平均动能都是相同的,故B正确.
C、根据热力学第一定律△U=W+Q知道内能的变化不仅与热传递有关还与做功有关.压缩气体不一定能使气体温度升高,故C错误.
D、由于分子处于永不停息的无规则运动中,所以气体很容易充满它所能到达的空间.故D错误.
故选:B.
如图所示,用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体,活塞与气缸壁间摩擦忽略不计,开始时活塞距气缸底高度h1=0.50m.给气缸加热,活塞缓慢上升到距离气缸底h2=0.80m处,同时缸内气体吸收Q=450J的热量.已知活塞横截面积S=5.0×10-3 m2,大气压强p0=1.0×105 Pa.求:
①缸内气体对活塞所做的功W;
②此过程中缸内气体增加的内能△U.
正确答案
解析
解:①活塞缓慢上升,视为等压过程,
则气体对活塞做功 W=F△h=p0S△h=150J
②根据热力学定律△U=W+Q=-150+450=300J
答:①缸内气体对活塞所做的功为150J
②此过程中缸内气体增加的内能△U=300J
气缸中的气体吸收了4×103J的热量,同时推动活塞对外做了1.8×103J的功,那么它的内能______(填“增加”或“减少”)了______J.
正确答案
增加
2.2×103
解析
解:气体吸收了4000J的热量,故Q=4000J;
对外做的功是1800J,故W=-1800J;
根据热力学第一定律,有:△U=Q+W=4000J-1800J=2200J.
即增加了2.2×103J.
故答案为:增加,2.2×103
一定量的理想气体在某一过程中,从外界吸收热量2.5×104J,气体对外做功1.0×104J,则该理想气体的( )
正确答案
解析
解:理想气体的内能仅用温度来衡量,由热力学第一定律△U=W+Q△可知,
△U=2.5×104J-1.0×104J=1.5×104J,即气体内能增加,故温度升高.
因对外做功,体积膨胀,故密度减小.
故选:D.
对于一定质量的理想气体,若设法使其温度升高而压强减小,则在这一过程中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:气体温度T升高而压强p减小,由理想气体状态方程可知,气体体积V增大;
A、气体体积变大,故A错误;
B、气体体积变大,气体对外做功,气体温度升高,内能增大,由热力学第一定律可知,气体要从外界吸收热量,故B错误;
C、气体温度升高,分子平均动能增大,故C正确;
D、气体体积增大,分子数密度减小,单位时间内,气体分子撞击器壁单位面积的次数一定减少,故D正确;
故选:CD.
一定质量的气体,由状态A变化到状态B,压强和体积均增大,忽略气体分子势能的变化,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:由理想气体状态方程知压强和体积均增大,则温度一定升高,所以平均动能增大;由热力学第一定律知气体对外界做功,温度升高内能增大,所以一定吸热.
故选C
如图所示,一定质量的理想气体用不导热的活塞封闭在内壁光滑的绝热气缸内,气缸竖直放置,缸内安装一电热丝,活塞质量m,横截面积S,外界大气压强p0,重力加速度g.开始时活塞处于静止状态,将电热丝通电给气体缓慢加热,测得电热丝两端电压为U,通过的电流为I.经过时间t,活塞缓慢向上移动距离L0.求:
①气体对外所做的功;
②气体内能的增量.
正确答案
解析
解:①气体对外所做功为:W=(p0S+mg)L0.
②由热力学第一定律可知,气体内能增加量△E=Q-W
又根据焦耳定律得:Q=UIt
则△E=UIt-(p0S+mg)L0.
答:①气体对外所做功为(P0S+mg)L0;
②气体内能增加量为UIt-(P0S+mg)L0.
一辆汽车停在路边卸货的过程中,可假设车胎内气体温度不变,且车胎不漏气,不计分子势能,则胎内气体______(吸热/放热);远古时代,取火是一件困难的事,火一般产生于雷击或磷的自燃.随着人类文明进步,出现了“钻木取火”等方法,“钻木取火”是通过______(做功/热传递)把机械能转变为内能.
正确答案
吸热
做功
解析
解:汽车在卸货的过程中,压强减小,而气体温度不变,所以体积变大,气体对外做功,内能不变,需要吸收热量;
“钻木取火”是通过做功的方法增加内能;
故答案为:吸热;做功.
用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分,A中盛有一定质量的理想气体,B为真空,如图(甲),现把隔板抽去,A中的气体自动充满整个容器,如图(乙),这个过程为气体的自由膨胀过程,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、分子时刻在做无规则的热运动,故A错误;
B、自由膨胀后,温度不变,体积变大,由气态方程可知,压强变小,故B正确;
C、自由膨胀过程中由于不受阻力作用,因此气体不做功,由于容器绝热,因此Q=0,由△U=W+Q可知,气体内能不变,因此温度也不变,故C错误;
D、根据热力学第二定律可知,气体向真空的自由膨胀是不可逆的,故D错误.
故选:B.
若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6J的功,则此过程中的气泡______(填“吸收”或“放出”)的热量是______J.气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1J的功,同时吸收了0.3J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了______J.
正确答案
吸收
0.6
0.2
解析
解:气泡从湖底上升到湖面过程中,W=-0.6J,△U=0,根据热力学第一定律△U=W+Q得Q=0.6J,即吸收热量0.6J.
气泡到达湖面后,温度上升的过程中W=-0.1J,Q=0.3J,则△U=W+Q=0.2J,即气泡内气体内能增加0.2J.
故答案为:吸收,0.6;0.2.
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