- 热力学第一定律
- 共1851题
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，则胎内气体分子的平均动能______，胎内气体的内能______，胎内气体的压强将______，胎内气体要______．（前三个空选填“增大”、“减小”或“不变”，最后一个空选填“吸热”或“放热”）
正确答案
不变
不变
减小
吸热
解析
解：温度是分子的平均动能的标志，温度不变，分子的平均动能不变；而且气体的内能有物质的量与温度决定的，温度不变，气体的内能不变；慢慢放水，轮胎对外做功，由于温度不变，又不计分子势能，所以必须吸收热量．随着气体体积变大，而温度不变，因此单位时间内单位面积的车胎内壁受到气体分子平均撞击次数减少，气体的压强减小．
故答案：不变； 不变； 减小； 吸热
在一个恒定标准大气压P=1.0×105 Pa下，水在沸腾时，1g的水由液态变成同温度的气态，其体积由1.0cm3变为1701cm3．已知水的汽化热为L=2264J/g．则体积膨胀时气体对外做的功为______；气体吸收的热量为______；气体的内能变化量为______．
正确答案
解析
解：已知水的汽化热为L=2264J/g．1g的水由液态变成同温度的气态，
所以气体吸收的热量是2264J
在一个恒定标准大气压P=1.0×105 Pa下，其体积由1.0cm3变为1701cm3．
所以体积膨胀时气体对外做的功为170J
根据热力学第一定律△U=W+Q得
△U=-170J+2264J=2094J
故答案为：170J，2264J，2094J．
气缸内封闭了一定量压强为P=1.0×105pa，体积为V=2.0m3的理想气体，现使气体保持压强不变推缓慢压缩至V′=1.0m3，此过程气体向外界释放了Q=0.2×105J的热量，则压缩过程外界对气体做了______J的功，气体的内能变化了______J．
正确答案
1.0×105
8×104
解析
解：理想气体发生等压变化，体积由V=2.0m3缓慢压缩至V′=1.0m3，故压缩过程外界对气体做功为：
W=P•△V=P（V-V′）=1.0×105Pa×（2-1）m3=1.0×105J；
此过程气体向外界释放了Q=0.2×105J的热量
根据热力学第一定律，有：△U=W-Q=1.0×105J-0.2×105J=8×104 J
故答案为：1.0×105，8×104
下列有关物体内能改变的判断中，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、C外界对物体做功，根据热力学第一定律△U=W+Q可知，内能不一定增加，还与热传递情况有关．若没有热传递Q=0，内能一定增加，故AC错误．
B、外界向物体传递热量，根据热力学第一定律△U=W+Q可知，内能不一定增加，还与做功情况有关．故B错误．
D、物体向外放热，外界对物体做功，若功的数值大于热量的数值，根据热力学第一定律△U=W+Q可知，内能将增加，故D正确．
故选：D
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、等温变化，内能不变，由热力学第一定律知若吸热，则一定对外做功，A正确；
B、分子间的引力和斥力，都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化快，B正确；
C、由热力学第二定律知不可能从单一热源吸热全部用来做功而不产生其它影响，C错误；
D、气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁单位面积上的作用力，D错误；
故选：AB．
一定质量的密闭气体，在温度升高的过程中，保持压强恒定，则在这个过程中（ ）
正确答案
解析
解：气体温度升高而压强不变，由理想气体状态方程可知，气体体积变大；
A、气体体积变大，气体对外做功；气体温度升高，内能增加，故A错误；
B、气体体积变大，气体对外做功，W＜0；气体温度升高，内能增加，则△U＞0，
由热力学第一定律得：△U=W+Q，则Q＞0，气体吸收热量，故B错误；
C、由AB可知，气体对外做功、吸收热量，内能增加，故C错误；
D、气体温度升高，分子平均动能增加，气体体积变大，分子间距离变大，分子间作用力变小，故D正确；
故选D．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、改变内能的方式有做功和热传递，A错误；
B、功可以全部转化为内能，内能则不可能全部转化为功，B错误；
C、压缩理想气体的同时对外界放热，气体内能不一定增加，C错误；
D、绝对零度是一切低温物体的极限，只能无限接近，D正确；
故选D
（2016•上海模拟）下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、根据热力学第一定律可知，影响内能的方式有做功和热传递，外界对物体做功，物体的内能不一定增加，故A错误；
B、根据热力学第二定律，热量不能自发由低温物体传递到高温物体，但在一定的条件下，热量可能从低温物体传递到高温物体，如冰箱、空调等，但要消耗其他的能量，故B错误；
C、温度是分子的平均动能的标志，温度升高，物体内的分子的平均动能增大，但不是每个分子的热运动速率都增大，故C错误；
D、根据热力学第二定律可知，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故D正确；
故选：D
对于一定质量的理想气体（ ）
正确答案
解析
解：A、吸热时若同时对外做功；且做功等于吸收的热量，则内能可以不变；故A正确；
B、吸热时若不做功；则内能一定增大；故B错误；
C、不吸热也不放热时，如果有做功；则内能可以变化；故C正确，D错误；
故选：AC．
（1）下列说法正确的是______
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．一定质量的理想气体在温度不变的条件下，压强增大，则外界对气体做功
C．机械能可以全部转化为内能
D．分子间距离等于分子间平衡距离时，分子势能最小
E．有规则外形的物体是晶体
F．一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行
（2）如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为20cm，人用竖直向下的力F压活塞，使空气柱长度变为原来的一半，人对活塞做功l0J，大气压强为P0=1×105Pa，不计活塞的重力．问：
①若用足够长的时间缓慢压缩，求压缩后气体的压强多大？
②若以适当的速度压缩气体，此过程气体向外散失的热量为2J，则气体的内能增加多少？（活塞的横截面积S=1cm2）
正确答案
解析
解：（1）A、布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是由大量液体分子的无规则撞击形成的，表明了液体分子的运动是无规则的，故A错误；
B、一定质量的理想气体温度不变，压强增大，则体积减小，因此外界对气体做功，故B正确；
C、根据热力学第二定律可知，机械能在引起其它变化的情况下，可以全部转化为内能，故C正确；
D、根据分子势能和分子之间距离关系可知，当分子间距离等于分子间平衡距离时，分子势能最小，故D正确；
E、晶体并非都有规则的几何外形，如多晶体就没有规则的几何外形，故E错误；
F、根据热力学第二定律可知一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行，故F正确．
故选BCDF．
（2）①设压缩后气体的压强为P，活塞的横截面积为S，l0=20cm，l=10cm，V0=20S，V=l0S．
缓慢压缩，气体温度不变，由玻意耳定律：P0V0=P V
解出：p=2×105Pa．
故压缩后气体的压强为：p=2×105Pa．
②大气压力对活塞做功：W1=P0S（l0-l）=1J，
人做功：W2=l0J
由热力学第一定律：△U=W1+W2+Q
将Q=-2J等代入，解出△U=9J
故气体的内能增加了9J．
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