- 热力学第一定律
- 共1851题
如图所示,一个导热汽缸竖直放置,汽缸内封闭有一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁紧密接触,可沿汽缸壁无摩擦地上下移动.若大气压保持不变,而环境温度缓慢升高,在这个过程中( )
正确答案
解析
解:气缸内气体压强不变,气体发生等压变化;
A、由于气缸是导热的,外界温度逐渐升高,缸内气体温度升高,分子平均动能增大,不一定每个分子的动能都增大,故A错误;
B、D、气体温度升高,内能增加,气体体积变大,对外做功,由热力学第一定律可知,气体要吸收热量,故B正确,D错误;
C、气体温度升高,体积变大,汽缸内单位体积内的分子数减少,故C错误.
故选:B
图是密闭的气缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功500J,同时气体向外界放热100J,缸内气体的( )
正确答案
解析
解:由热力学第一定律可知:△U=W+Q
外界对气体做功,W=500J;气体向外散热,故Q=-100J;
故△U=500-100J=400J;
气体内能增加400J,则温度升高;
故选:A.
如图,一集热箱里面封闭着一定量的气体,集热板作为箱的活塞且始终正对着太阳,其面积为S,在t时间内集热箱里气体膨胀对牙做功的数值为W,其内能增加了△U,不计封闭气体向外散的热,已知照射到集热板上太阳光的能量为50%被箱内气体吸收,求:
①这段时间内的集热箱里气体共吸收的热量;
②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率.
正确答案
解析
解:①设这段时间内集热箱里气体共吸收的热量为E,根据热力学第一定律得:
50%E-W=△U,得到E=2(W+△U)
②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率P==
.
答:①这段时间内集热箱里气体共吸收的热量为2(W+△U).②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、晶体熔化时温度不变,则分子的平均动能不变,故A错误.
B、竹筏漂浮在水面上,是水的浮力造成的,故B错误.
C、在一定温度下,饱和蒸气的分子数密度是一定的,因而其压强也是一定的,与体积无关;故密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的.故C正确;
D、灰尘的运动是由于空气流动形成的,不属于布朗运动.故D错误;
故选:C
空气压缩机在一次压缩中,活塞对空气做了2×105J的功,同时空气的内能增加了1.5×105J.在这一过程中,空气______热(填“吸”、“放”等),热量为______J.
正确答案
放
5×104
解析
解:根据热力学第一定律△U=Q+W,活塞对气缸中的气体做功为W=2.0×105 J,气体内能增加了1.5×105J,根据公式为:△U=Q+W.放出热量为Q=5.0×104J.
故答案为:放,5×104
气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则此过程中气泡中气体分子的平均动能将______.若不计气泡中气体的分子势能,气泡从湖底上升并露出湖面的过程中,气泡中气体吸收了0.9J的热量,气泡膨胀对外做功0.7J,则气泡中气体内能变化量为______J.
正确答案
不变
0.2
解析
解:温度是分子平均动能的标志,温度不变,则分子平均动能不变;
理想气体分子势能不计,而分子动能只与温度有关,故在气泡上升过程中,气泡中气体吸收了0.9J的热量,气泡膨胀对外做功0.7J,则由热力学第一定律可知:W+Q=△U;△U=-0.7J+0.9J=0.2J,内能增大0.2J.
故答案为:不变; 0.2
将一装有压缩空气的金属瓶的瓶塞突然打开,使压缩空气迅速跑出,当瓶内气体压强降至等于大气压p0时,立即盖紧瓶塞,过一段时间后,瓶内压强将:(设瓶外环境温度不变)( )
正确答案
解析
解:打开阀门空气“迅速”喷出,可视为绝热过程Q=0,瓶内气体体积膨胀对外做功W<0,由热力学第一定律△U<0,立即关闭阀门时瓶内氧气温度必然低于外界温度,而压强等于外界大气压;“过一段时间”经过热交换,钢瓶内空气的温度升高,由于体积未变,所以瓶内气体压强将增大.
故选:B.
如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可以在N的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,在M向下滑动的过程中( )
正确答案
解析
解:M向下滑动,压力与位移同方向,即外界对气体做正功,同时筒内气体不与外界发生热交换,根据能量守恒定律,气体内能一定增加;
故选A.
某压力锅结构如图所示.盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热.
(1)在压力阀被顶起前,停止加热.若此时锅内气体的体积为V、摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,计算锅内气体的分子数;
(2)在压力阀被顶起后,停止加热.假设放气过程中气体对外界做功为W0,并向外界释放了Q0的热量.求该过程锅内原有气体内能的变化量.
正确答案
解析
解:(1)物质的量等于总体积除以摩尔体积,分子数等于物质的量与阿伏加德罗常数的积,设分子数为n,故有:n=NA
(2)由热力学第一定律△U=W+Q得:
△U=-W0-Q0
答:(1)锅内气体的分子数;
(2)锅内原有气体内能的变化量-W0-Q0.
对一定质量的理想气体,下列过程违反热力学第一定律的是( )
正确答案
解析
解:
A、一定质量的理想气体温度一定时,其内能一定,气体膨胀对外做功,根据热力学第一定律得知,气体应吸热.违反了热力学第一定律.故A正确.
B、气体从外界吸收热量,若对外做功,而且热量与功的数值相等,根据热力学第一定律气体的温度不变.符合热力学第一定律气体.故B错误.
C、在绝热条件下,气体的体积增大对外做功,根据热力学第一定律得到气体的温度降低,符合热力学第一定律.故C错误.
D、气体对外做功的同时向外界放出热量,而且数值相等,根据热力学第一定律气体的温度不变.符合热力学第一定律气体.故D错误.
故选A.
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