- 热力学第一定律
- 共1851题
一定质量的理想气体处于标准状态下时体积为V0,分别经过如下两个不同的过程使体积都增大到2V0:①等温膨胀变为2V0,再等容升压使其恢复成一个标准大气压,总共吸收的热量为Q1,内能的变化为△U1;②等压膨胀到2V0,吸收的热量为Q2,内能的变化为△U2.则Q1______Q2,△U1______△U2(填“大于”、“等于”、“小于”)
正确答案
解析
解:中间的变换过程不必要去理会,只看初始状态和最总状态,质量始终没变,三个初始状态P、V、T一样,终了状态的P、V一样,都是一个大气压、体积2V,就只剩温度T了,根据理想气体状态方程:①等温膨胀变为2V0,压强变为原来的一半,再等容升压使其恢复成一个标准大气压,终态温度是初始温度的2倍,对外做功W=
.②等压膨胀到2V0,温度为原来的2倍,W′=PV0,吸收的热量为Q2,内能的变化为△U2.根据热力学第一定律知:,△U1=△U2,Q1<Q2,
故答案为:小于,等于
消防车停于水平地面上,在缓缓放水的过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计气体分子势能,则胎内气体( )
正确答案
解析
解:AB、胎内气体经历了一个温度不变,压强减小,由理想气体状态方程可知,气体体积变大,故气体对外界做正功;胎内气体内能不变,又对外做正功,根据能量守恒定律,气体从外界吸收热量,故A正确,B正确;
C、温度是分子平均动能的标志,由于气体的温度不变,故分子平均动能不变,C错误;
D、不计分子势能,分子平均动能不变,故气体内能不变,D错误;
故选:AB.
如果物体内能增加,则( )
正确答案
解析
解:A、B、物体的内能与物体的物质的量、温度、体积以及物态有关,物体的内能增大,温度不一定上升,体积也不一定增大;故AB错误;
C、做功和热传递都可以改变物体的内能,如果物体内能增加,不一定是吸收热量.故C错误;
D、做功和热传递都可以改变物体的内能,如果物体内能增加,外界对物体所做的功大于物体放出的热量.故D正确.
故选:D
一定量的气体在某一过程中,外界对气体做了8×104J的功,气体的内能减少了1.2×105J,则气体______(填“吸收”或“放出”)热量______J.
正确答案
放出
2.0×105
解析
解:由热力学第一定律△U=W+Q得:Q=△U-W=-1.2×105J-8.0×104J=-2×105J,
则气体向外放出2.0×105J的热量;
故答案为:放出,2.0×105
外力对气体做功100J,气体向外放热20J,在这个过程中气体的内能的增加量是______J;若气体膨胀对外做功100J,同时从外界吸收120J的热量,此时内能的增加量是______J.
正确答案
80
20
解析
解:1、由热力学第一定律得:△U=W+Q=100J-20J=80J,
在这个过程中气体的内能的增加量是80J
2、△U=W+Q=-100J+120J=20J,此时内能的增加量是20J.
故答案为:80,20.
一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,气体的压强随热力学温度的变化如图所示,则此过程中( )
正确答案
解析
解:由图线可知,在从A到B的过程中,气体温度不变,压强变大,由玻意耳定律可知,气体体积变小,VB<VA;
A、气体质量不变,体积变小,由密度公式可知气体密度变大,故A正确;
B、气体体积变小,外界对气体做功,故B错误;
C、气体温度不变,内能不变,△U=0,外界对气体做功,W>0,由热力学第一定律△U=Q+W可知:Q<0,气体要放出热量,故C错误;
D、气体温度不变,分子平均动能不变,故D错误;
故选:A.
如图所示,汽车在进行撞击实验时,安全气囊内迅速产生大量氮气而打开,气囊表面的气孔开始排气,若气囊表面有n个面积均为S的气孔,密度为ρ的氮气以速度v从气孔排出,氮气的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则在短时间t内排除的氮气分子数为______,设气囊内氮气不与外界进行热交换,则排气过程中气囊内温度______(选填“升高”“不变”或“降低”)
正确答案
解析
解:t时间内排出的体积为:V=vtS;
排出气的质量m=ρV=ρvSt;
则分子数N==
;
排出气体时,气体对外做功,由于没有热交换,则由热力学第一定律可知,气体内能将减小,温度降低;
故答案为:;降低
关于热现象,以下看法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、压缩气体,对气体做功,若气体同时放出热量,则气体的温度不一定升高.故A错误
B、物体的内能与物体的物质的量、温度、体积、物态有关,不考虑分子之间相互作用,则温度相同的氢气和氧气,不知道物质的量,所以它们的内能关系不能判断出.故B错误;
C、外界对气体做功10J,同时气体放出20J的热量,则根据热力学第一定律△U=W+Q=10-20=-10J,气体的内能减少10J,故C正确;
D、当分子之间的作用力表现为引力时,由于此时分子力随距离的增大是先减小,后增大,由最大值,所以如果分子间的距离改变而导致分子间相互作用力减小,则分子势能不一定减小,要看是距离减小,还是距离增大.故D错误.
故选:C.
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公式,压缩气体的同时若物体放热,气体的温度不一定升高.故A错误;
B、气体的压强与温度、以及单位体积内分子的个数有关,对于一定质量的理想气体,当分子热运动变剧烈时,若气体的条件增大,单位体积内分子的个数减小,压强不一定变大.故B正确;
C、布朗运动的悬浮在液体中的固体颗粒的运动,布朗运动反映了液体分子永不停息地做无规则运动.故C错误;
D、液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力,即是表面张力,表面张力的存在使液体表面想被拉伸的弹簧一样,总有收缩的趋势,雨水没有透过布雨伞是由于液体表面张力的作用;故D正确.
故选:D
对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是
A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大
B.外界对物体做功,物体内能一定增加
C.温度越高,布朗运动越显著
D.当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小
E.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大.
正确答案
解析
解:A、温度高的物体内能不一定大,内能还与质量有关,但分子平均动能一定大,因为温度是平均动能的标志,A正确;
B、改变内能的方式有做功和热传递,若外界对物体做功的同时物体放热,内能不一定增大,B错误;
C、温度越高颗粒越小,布朗运动越显著,C正确;
D、当分子间的距离从平衡位置增大时,分子间作用力先增大后减小,D错误;
E、当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小克服分子力做功,分子势能增大,E正确;
故选:ACE
扫码查看完整答案与解析