- 热力学第一定律
- 共122题
如下图所示,导热的气缸开口向下,缸内活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞可自由滑动且不漏气,活塞下挂一个沙桶,沙桶装满沙子时,活塞恰好静止,现将沙桶底部钻一个小洞,让细砂慢慢漏出,气缸外部温度恒定不变,则
正确答案
解析
略
知识点
下列说法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
给四只相同的气球充以等质量的空气(可视为理想气体),置于水平地面,气球上平放一塑料板,如图所示,慢慢将一堆课本放上塑料板,气球没有破裂,球内气体温度可视为不变,下列说法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
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。随着人类文明的进步,出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过 方式改变物体的内能,把 转变为内能。
正确答案
做功, 机械能
解析
略
知识点
(1) 下列说法中正确的有________。
A. 实验“用油膜法估测分子大小”中,油酸分子的直径等于油酸酒精溶液的体积除以相应油酸膜的面积
B. 布朗运动中,悬浮在液体中的固体颗粒越小、液体的温度越高,布朗运动越剧烈
C. 质量、温度都相同的氢气和氧气,分子平均动能不相同
D. 液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性
(2)如图所示,粗细均匀的U形管,右端封闭有一段空气柱,两管内水银面高度差为h=19 cm,封闭端空气柱长度为L1=40 cm。为了使左、右两管中的水银面相平,(设外界大气压强p0=76 cmHg, 空气柱温度保持不变)试问:
①需从左管的开口端再缓慢注入多少高度的水银柱?此时封闭端空气柱的长度是多少?
② 注入水银过程中,外界对封闭空气做________(填“正功”或“负功”或“不做功”)气体将________(填“吸热”或“放热”)。
正确答案
(1)BD
(2)①需要再注入39cm的水银柱,空气柱的长度为30cm;②正功;放热
解析
(1)略。
(2)①对空气柱
得L2=30cm
需要再注入39cm的水银柱。
②略。
知识点
(1)关于热现象和热学规律,下列说法中正确的是 .(填正确答案标号.选对一个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.温度升高,每一个分子的热运动速度都增加
B.第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从一种形式转化成另一种形式
C.用活塞压缩气缸里的气体,对气体做了2.0×105J的功,若气体向外界放出1.5×105J的热量,则气体内能增加了0.5×105J
D.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能是可能的
E.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同
(2)一个密闭的圆柱形气缸竖直放在水平桌面上,缸内有一与底面平行的可上下滑动的活塞将汽缸隔为两部分.活塞导热性能良好,与气缸壁之间无摩擦、不漏气.活塞上方盛有1.5摩尔氢气,下方盛有1摩尔氧气,如图所示.它们的温度始终相同.已知在温度为320K时,氢气的体积是氧气的4倍.试求在温度是多少时氢气的体积是氧气的3倍.
正确答案
(1)CDE
(2)500K
解析
(1)CDE
(2)解析:①设在温度T=320K时,氢气和氧气的体只分别为、
,压强分别为
、
,
已知=4
.
将氢气和氧气都看作理想气体,有
·
= 1.5 RT
·
= RT
设在温度为T´时,氢气的体积为氧气的体积的3倍,
= 3
,用
、
分别表示此时氢气和氧气的压强,
则有 ·
=1.5RT´
·
=RT´
因为总体积不变,所以 +
=
+
因为活塞的质量不变,所以 -
=
-
可解得 T´=500(开)
知识点
(1)下列说法中正确的是
A. 布朗运动就是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
B. 在热机中,燃气的内能不可能全部转化为机械能
C. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是有方向的
D. 大颗粒的盐粒磨成细盐,就变成了非晶体
(2)一气缸竖直放置,其横截面积为S=20cm2,气缸内有一个质量不计的活塞,活塞下封闭着一定质量的理想气体,活塞到气缸底的距离L=21 cm,气体的温度t1=7℃,外界大气压强P0=1.0105Pa。不计活塞与气缸间的摩擦,取g=10m/s2。求:
①在活塞上放一个质量m=0.1kg的砝码,保持气体的温度t1不变,平衡后活塞到气缸底的距离。
②在上述过程中,气体放出的热量。
③保持砝码的质量不变,对气体加热,使其温度升高到t2=77℃,此时活塞到气缸底的距离。
正确答案
(1)BC
(2)①20cm;②2.1J;③25cm
解析
(1)略。
(2)①被封闭气体的初状态为: p1= p0=1.0×105Pa,V1=LS=21S
末态为p2=p0+=1.05×105Pa ,V2=L2S
根据玻意耳定律,有p1V1=p2V2,即p1L1=p2L2
得=20cm
②由热力学第一定律Q=W=p2S(L2-L1)= 2.1J
③对气体加热后,气体的状态变为:V3=L3S,T3=350K
根据盖·吕萨克定律,有,即
得=25cm
知识点
(1)关于一定量的气体,下列说法正确的是( )
A. 气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和
B. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低
C. 在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零
D. 气体从外界吸收热量,其内能一定增加
E. 气体在等压膨胀过程中温度一定升高。
(2)如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱,中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱,上部空气柱的长度l3=40.0cm。已知大气压强为P0=75.0cmHg。现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓缓往下推,使管下部空气柱长度变为l1’=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气,求活塞下推的距离。
正确答案
(1)ABE
(2)15.0cm
解析
(1)气体的分子间距很大,故气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和,A正确;温度越高,分子的热运动越剧烈,温度降低,分子的热运动剧烈程度降低,B正确;在完全失重的情况下,气体分子仍在做无规则运动,对容器壁的压强一定不为零,C错误;气体从外界吸收热量的同时,有可能对外做功,其内能不一定增加,D错误;由理想气体状态方程可知,等压膨胀过程中的温度一定升高,E正确。
(2)
以cmHg为压强单位,在活塞下推前,玻璃管下部空气柱的压强为①
设活塞下推后,下部空气柱的压强为,由玻意耳定律得
②
如图,设活塞下推距离为,则此时玻璃管上部空气柱的长度为
③
设此时玻璃管上部空气柱的压强为,则④
由玻意耳定律得⑤
①-⑤式及题给数据解得=15.0cm
知识点
(1)下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是________(填正确答案标号).
A、微粒运动就是物质分子的无规则热运动,即布朗运动
B、当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力大小相等
C、食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
D、小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用
E、食盐晶体在熔化过程中温度保持不变
(2)①如图11,一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状
态c时,吸收了340 J的热量,并对外做功120 J.若该气体由
状态a沿adc变化到状态c时,对外做功40 J,则这一过程中
气体________(填“吸收”或“放出”)________J热量。
②已知水的摩尔质量为18 g/mol、密度为1.0×103 kg/m3,阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol-1,试估算1 200 mL水所含的水分子数目(计算结果保留一位有效数字)。
正确答案
(1)0BDE
(2)①吸收;260 ②4×1025个
解析
略
知识点
关于热现象的描述正确的是( )
正确答案
解析
略
知识点
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